Роданиды и ферроцианиды

Роданид галлия может быть получен водном растворе обменной реакцией между сульфатом галлия и роданидом бария. После упаривания растворов в вакууме кристаллизуется светло-желтый Ga (NCS)3*3H2O. Если к раствору роданида галлия добавить роданиды щелочных или щелочноземельных металлов, то после концентрирования можно кристаллизовать соответствующие роданогаллаты в виде белых хорошо образованных кристаллов. Соответствующие комплексные ионы [Ca (NCS4)]- и [Ca (NCS6)]3- были обнаружены в растворах. Из роданидных подкисленных растворов галлий хорошо экстрагируется диэтиловым эфиром и некоторыми другими органическими растворителями, что может быть использовано для разделения галлия и алюминия.

Ферроцианид калия (жёлтая кровяная соль) осаждает галлий из кислых растворов в виде белого студенистого плохо фильтрующегося осадка Ga4[Fe (CN)6]3*xH2O или (в случае избытка осадителя) смешанной соли KGa[Fe (CN)6]*xH2O. Растворимость ферроцианида галлия при 25 °C равна 1,5*10−5 моль/л. См. сноску 15, С. 239.

Соединения с элементами V группы

Нитрид. Простейшим способом получения нитрида GaN является нагревание металлического галлия или его окиси в токе аммиака при 1050- 1200°С:

Ga2O3 + 2NH3 —> 2GaN + ЗН2O.

Для ускорения процесса галлий или окись смешивается с разрыхлителем — карбонатом аммония (в отношении 1:1). Нитрид получается также действии аммиака на порошок фосфида или арсенида галлия. Этими методами, как и предложенным ранее методом нагревания фторогаллата аммония в атмосфере аммиака:

(NH4)3GaF6 + 4NH3 —> GaN + 6NH4 °F.

получают порошкообразный нитрид. Нитрид галлия представляет собой белый или желтоватый порошок, отличающийся большой химической стойкостью. Ни вода, ни концентрированные минеральны кислоты нa него не действуют, очень слабо действуют разбавленные кислоты. С растворами щелочей он реагирует очень медленно. При нагревании на воздухе начинает окисляться с 800 °C с образованием сначала однофазного оксинитрида, а затем окиси галлия.

Фосфид. Галлий непосредственно взаимодействует с парами фосфора при высоких температурах с образованием фосфида GaP. Наряду с прямым методом синтеза предложены многие косвенные способы, например действие фосфористого водорода при высоких температурах на металл или окись галлия, действие паров фосфора в смеси с водородом, на окись галлия, треххлористого фосфора на галлий и т. д. Для получения мелких монокристаллов и плёнок фосфида пользуются реакциями в газовой фазе, такими как взаимодействие паров фосфора с закисью (ее пары получаются при нагревании смеси галлии с его окисью):

3Ga2O + 2P4 —> 6GaP + P2O3.

или моногалогенидами галлия:

6GaCl + P4 —> 4GaP + 2GaCl3.

Фосфид галлии — оранжево-желтые или зеленовато-желтые кристаллы. Устойчив по отношению к воздуху и воде, плохо растворяется в концентрированных и разбавленных серной и соляной кислотах, но легко растворяется при нагревании в азотной кислоте. С растворами щелочей при нагревании он реагирует с выделением фосфина:

2GaP + NaOH + 3H2O —> PH3 + NaGa (OH)4.

Арсенид. Между галлием и мышьяком образуется только один арсенид — GaAs. Получают его чаще всего прямым синтезом из элементов. Но предложен и целый ряд косвенных способов, таких, как действие арсина на окись галлия, паров хлорида мышьяка на галлий:

2Ga + AsCl3 —> GaAs + GaCl3.

Арсенид галлия образует темно-серые кристаллы с фиолетовым оттенком. Он устойчив к действию воды и воздуха, с трудом разлагается серной и соляной кислотами с выделением арсина, в азотной кислоте пассивируется. Растворы щелочей его разлагают.

Антимонид. С сурьмой галлий образует один антимонид — GaSb, который легко получить сплавлением компонентов. Он светло-серого цвета с металлическим блеском. Подобно рассмотренным выше аналогичным соединениям, устойчив по отношению к воде, а так же к минеральным кислотам, даже в азотной кислоте растворяется очень медленно.