沒有證明在常溫下存在著含有Al?的化合物。在高電流密度下,鋁的陽極氧化,明顯地產(chǎn)生低價鋁離子Al?或AI??,或兩者同時都有,但它們是暫時的。在高溫下存在著氣態(tài)AI?鹵化物分子卻是毫無疑問的,并且它們的分光性質(zhì)是熟知的。在氯化物體系內(nèi)這個平衡
已完全研究過,且曾提出將它用于鋁的純化。這一反應(yīng)在高溫下向右進(jìn)行,但在低溫下迅速逆轉(zhuǎn)。相似地,已證明在1000°以上存在著氣態(tài)Al?O和AIO分子:雖然Al?O及其它M?O型物種能在低溫惰氣環(huán)境中被捕獲,但在通常條件下含有低價鋁的固態(tài)氧化物,已明確證明不存在。在甲苯中,光解Al(C?H?)?所得紅色溶液內(nèi)可能含有Al?C?H?a。
制得,然而,GaCl尚未分離出純的,但能得到純的Ga?O、Ga?S,盡管后者的固體是非化學(xué)計量的。
“二價”碗族化物GaS、GaSe及GaTe能直接反應(yīng)制得。可是,除了在層狀晶格中含有Ga-Ga單元,每個鎵原子四面體地被三個S及一個Ga包圍著以外,它們并不含有能導(dǎo)致順磁性的Ga²?。最熟悉的化合物是“二鹵化物"GaX?。已知這些是類鹽結(jié)構(gòu)Ga?[Ga???X?]。Ga?離子也能在其它鹽如Ga[AlCl?]中得到。熔融的GaCl?是典型的導(dǎo)電熔鹽。這些鹵化物用反應(yīng)
2Ga+4GaX?→3Ga[GaX?]
制得。用S、Se及As等給予體已經(jīng)制得[GaL?][GaCl?]型鹽。
在0°, 鎵陽極溶解在6MHCI或HBr中,然后加Me?NX,沉淀出穩(wěn)定的、抗磁性的白色晶態(tài)化合物。這些化合物的組成是[Me?N]?[Ga?X?];它們的振動譜指出,其陰離子是類乙烷結(jié)構(gòu); Ga?Br?²?及Ga?CI?²?的Ga-Ga伸縮頻率作為強(qiáng)極化的拉曼譜帶分別出現(xiàn)在162及233厘米?¹處。
已屢次提到在水溶液中存在著可能為Ga?的低價鎵物種。舉例來說,已觀察到溶在HCI中的鎵,有些遲緩還原能力,而且鎵是對HCIO?少有的還原劑之一,這可能由于反應(yīng)
Ga+H?→Ga?+1/2H?
4Ga?+8H?+CIO??→4Ga³?+Cl?+4H?O
Ga?-Ga???在堿性溶液中的電位已估算為:
Ga(OH)??+2e=Ga?+4OH? E°B<-1.24 伏
二、銦
用金屬銦陽極在0.01 MHCIO?中,得到水溶液里低濃度的銦(I)。它既迅速地被H?,也迅速地被空氣所氧化,這正如從電位
In3t+2e=In+ 5 E=.-0.425伏
看到的那樣。它對歧化作用也不穩(wěn)定:
In???+2In°⇔3In? logK=-8.4
In?在乙腈中的溶液則穩(wěn)定得多。因此,這種情況可與Cu(I)離子在同樣兩種溶劑中的情況相比。對于In??的存在,雖無直接證明,但確信它在還原反應(yīng)如用In?還原Fe³?的過程中是暫時的中間體。
有許多固體鹵化鋼,其中包括一鹵化物及InF?。最熟悉的是從銦溶解在熔融InCl?中所得的氯化物體系。InCl?看來似乎象GaCl?,并且在結(jié)構(gòu)上是In?InCl??;而In?Cl?是In?[In???Cl?];其它的是In?Cl?及In?Cl?。熔融的In?Cl?是紅色,與某些金屬原子 簇相似。