Л. М. Түгелбаева Р. Ғ. Рысқалиева Р. К. Ашкеева
Германий, қалайы, қорғасын
жүктеу/скачать 0,62 Mb.
|
Химия элемент китап
Германий, қалайы, қорғасынТабиғатта таралуы. Германий Ge, қалайы Sn жəне қорға- сын Pb көміртекпен жəне кремниймен салыстырғанда табиғат- та аз таралған. Жер қыртысындағы германий, қалайы мен қор- ғасынның массалық үлестері 7·10-4, 4·10-3 жəне 1,6·10-3 %-ға тең. Аргиродит (4Ag2S·GeS2), германит (3Cu2S·FeS·2GeS2), стан- нит (Cu2S·FeS·SnS2), англезит PbSO4, церуссит PbCO3 минерал- дарында кездеседі. Қасиеттері. Германий – күмістей ақ металл, өте морт сынғыш. Қышқыл- дарданкүкірт жəне азот қышқылдарын тотықтырады, ал сілтілерде еріп кетеді. Оттекпен, галогендермен жоғары температурада ғана реакцияласады. Екі валентті германий қосылыстары тұрақсыз, төрт валенттіге оңай ауысады. Электр тогын өткізу қабілеті бар, жартылай өткізгіш. Қалайы – оңай балқитын, күмістей ақ түсті жұмсақ металл. Бөлме температурасында тұрақты болатын қалайының β-моди- фикациясы (ақ қалайы) 13,2°С-де алмасқа ұқсас α-модифика- циясына (сұр қалайы) өтеді, ол сұр ұнтақ түрінде болады. Ме- талдық қалайы салқындатқанда сұр қалайыға айналады. Бұл құбылыс «қалайы індеті» деген атаумен танымал. Қорғасын – көгілдір жұмсақ, иілгіш күмістей ақ түсті металл. Полиморфты модификациялары жоқ. Германий, қалайы жəне қорғасынның оттекпен тотығуы қиын. Германий мен қалайы оттекпен қыздырғанда ғана диоксидтер түзсе, қорғасын монооксид түзеді: Ge + О2 = GeО2 2Pb + О2 = PbО Қорғасын ауада жұқа оксидті қабықшамен қапталады, бұл оны əрі қарай тотығудан қорғайды. Қышқылдармен əрекеттесуі. Германий мен қалайы концентрлі күкірт жəне азот қышқылдарында ериді. Күкірт қышқылында германийдің (IV) жəне қалайының (IV) тұздары түзіледі, бұл металдарға тəн қасиет, ал азот қышқылында қышқылдар түзіледі, бұл бейметалдарға тəн қасиет: Ge + 4H2SO4 = Ge(SO4)2 + 2SO2 + 4H2O Ge + 4HNO3 = H2GeO3 (германий қышқылы) + 4NO2 + H2O Sn + 4HNO3 = H2SnO3 (қалайы қышқылы) + 4NO2 + H2O Қалайы сонымен қатар хлорсутекте жəне сұйытылған азот қышқылында ериді: Sn + 2HCl = SnCl2 + H2 3Sn + 8HNO3 = 3Sn(NO3)2 + 2NO2 + 4H2O Реакцияның жүруіне кедергі жасайтын металдың бетінде аз еритін қосылыстар – PbC12 жəне PbSO4-тің қабықшалары түзілуіне байланысты қорғасын хлорсутекте жəне күкірт қышқылында ерімейді. Əртүрлі концентрациядағы азот қышқылында қорғасын еріп, қорғасынның (II) нитратын түзеді, мысалы: Pb + 4HNO3 = Pb(NO3)2 + 2NO2 + 2H2O Сілтілермен əрекеттесуі. Қалайы мен қорғасын сілті ерітін- ділерімен қыздырғанда əрекеттесіп, гидроксокомплекстер түзеді жəне сутек бөліп шығарады: Э + 2КОН + 2Н2О = К2[Э(ОН)4] + Н2 Германий сілтілермен тотықтырғыштар қатысында əрекеттеседі: Ge + 2KOH + 2H2O2 = K2[Ge(OH)6] Германий, қалайы, қорғасынның оттекті қосылыстары. Германий, қалайы жəне қорғасынның тотығу дəрежелері +2 жəне +4-ке тең болатын оксидтер жəне гидроксидтер түзеді. Тотығу дəрежелері +2-ге тең болатын GeО, SnО жəне PbО оксидтері жəне оларға сай Ge(ОН)2, Sn(ОН)2 жəне Pb(ОН)2 гид- роксидтері екідайлы, яғни олар қышқылдармен де, сілтілермен де əрекеттеседі, мысалы: SnO + 2HCl = SnCl2 + H2O SnO + 2KOH + H2O = K2[Sn(OH)4] Pb(OH)2 + 2HNO3 = Pb(NO3)2 + 2H2O Pb(OH)2 + 2KOH = K2[Pb(OH)4] GeО жəне Ge(ОН)2-нің қышқылдық қасиеттері басым болса, ал PbО жəне Pb(ОН)2-нің негіздік қасиеттер басым болады. Тотығу дəрежелері +4 болғанда германий, қалайы жəне қорғасын мынадай оксидтер мен гидроксидтер түзеді: GeO2, H2GeO3 (GeO2∙nH2O), SnO2, H2SnO3 (SnO2∙nH2O), PbO2, H2PbO3 (PbO2∙nH2O). Оксидтер мен гидроксидтердің негізділігі Ge – Sn – Pb қатарында артады. GeO2 оксиді – қышқылдық, SnO2 – екідайлы, PbO2 – негіздік қасиеттері басымырақ екідайлы. Қорғасын сонымен қатар оттекті қосылыс Pb3O4 қорғасын жосасын түзеді. Ол PbO жəне PbO2 балқытқанда алынады: 2PbO + PbO2 = Pb3O4, сондықтан оны аралас оксид ретінде қарастыруға болады, мұндағы қорғасынның тотығу дəрежесі +2 жəне +4-ке тең. Германий мен қалайы үшін +4 тотығу дəрежесі тəн, сондықтан германийдің (II) жəне қалайының (II) қосылыстары күшті тотық- сыздандырғыш болып, жеңіл тотығады, мысалы: 4 5Sn+2SO + 2KMnO4 + 8H2SO4 = 5Sn (SO ) 4 2 +4 + 2MnSO4 + + K2SO4 + 8H2O Қорғасынға +2 тотығу дəрежесі тəн. Бұл қорғасынның (IV) қосылыстарының, əсіресе қорғасын диоксидінің PbO2 күшті тотықтырғыштық қасиет көрсетуіне мүмкіндік береді, мысалы: 2 3 2 3 3 2 4 2 5Pb+4O + 2Mn(NO ) + 6HNO = 5Pb+2(NO ) + 2HMnO + 2H O Қорғасынның (IV) қосылыстары оның (II) қосылыстарына дейін тотықсызданады. Қолданылуы. Германий жəне оның көптеген қосылыстары жар- тылай өткізгіштік құралдар (диодтар, транзисторлар, интегралды сызбанұсқалар, жұқа қабықшалы резисторлар, фоторезисторлар) дайындауға қолданылады. Германийдің (IV) оксиді GeO2 арнайы шыныталшықтар мен оптикалық шынылар алуға қолданылады. Қалайы практикалық маңызы зор көптеген құймалардың: қо- ланың (мыспен құймасы), баббиттің (сүрмемен құймасы), оңай балқитын дəнекер (қорғасынмен құймасы) құрамына кіреді. Қа- лайыны сонымен қатар қорғаныш қабықшасы ретінде (темірді қалайылау) қолданады. Консерві ыдыстар дайындайтын «ақ қаңылтыр» қалайы қабатымен қапталған темір болып табылады. Қорғасын өте көп қолданысқа ие. Оның негізінде мойынтірек- терге қажетті материал ретінде қолданылатын құймалар шыға- рады. Қорғасыннан аккумуляторлардың электродтарын, сымдар мен кабельдердің қабықшаларын дайындайды. Қорғасын бұйым- дары радиоактивті сəулелерден қорғайды. Өнеркəсіпте қорғасын қосылыстары кеңінен қолданылады. Жоса Pb3O4 кейбір бояулар- дың құрам бөлігі болса, жоса мен қорғасын диоксиді PbO2 акку- муляторларда қолданылады, ал қорғасынның (II) оксиді PbO хрустальдің, оптикалық шынының жəне эмальдің құрамына қо- сылатын арнайы қоспа ретінде енеді. жүктеу/скачать 0,62 Mb. Достарыңызбен бөлісу:
|