logo
Тригалогениды галлия

1.3 Физико-химические свойства

Все тригалогениды галлия при стандартных условиях - твердые кристаллические вещества. При этом все они, кроме трифторида галлия, летучи, что подтверждают температуры кипения и плавления (Табл. 2).

"right">Таблица 2

Температуры кипения и плавления тригалогенидов галлия и их плотности

Галогенид

tєплавл, єC

tєкип, єC

d(ст. усл.), г/см3

Зависимость d жидкости от tє, г/см3

Ссылка

GaF3

950

1000

4,47

-

[1]

GaCl3

77,8

201,3

2,47

2,0531-0,00209(t-78)

[1]

GaBr3

122,5

279

3,69

3,119-0,00247(t-120)

[2]

GaI3

212-214

345

4,15

3,600-0,00224(t-211)

[2]

Термодинамические характеристики тригалогенидов галлия представлены в Табл.3.

"right">Таблица 3

Термодинамические характеристики тригалогенидов галлия [6]

Галогенид

ДfHє298,15(GaX3(г)), кДж/моль

ДfHє298,15(GaX3(к)), кДж/моль

ДfHє298,15(Ga2X6(г)), кДж/моль

ДfHє298,15(Ga2X6(к)), кДж/моль

GaF3

-

-1208,702

-

-

GaCl3

-524,678

-444,340

-976,127

-1049,347

GaBr3

-

-386,601

-

-773,2

GaI3

-239,324

-144,766

-

-

Термодинамические параметры фазовых переходов GaX3 представлены в Табл. 4.

"right">Таблица 4

Характеристики фазовых переходов тригалогенидов галлия [6]

Галогенид

Тип перехода

P, атм

T, K

ДH, кДж/моль

ДS, Дж/(моль·К)

GaF3

к=>г

0,266

850

250.2

-

GaCl3

к =>г

0,014

350,95

73,22

208,614

к=>ж

0,014

350,95

23,012

65,563

ж =>г

0,014

350,95

50,208

143,05

ж =>г

1

427,7

46,860

107,068

GaBr3

к =>г

1

273,15

57,77

-

ж =>г

1

273,15

59,87

-

GaI3

к =>г

0,024

486,15

94,558

194,472

к =>ж

0,024

486,15

22,175

45,605

ж =>г

0,024

486,15

72,383

148,866

ж =>г

1

618,2

68,617

111,001

Все тригалогениды галлия, за исключением трифторида, хорошо растворяются в воде и органических растворителях, например, эфирах или бутилацетате. Трифторид галлия хорошо растворяется в соляной и плавиковой кислотах, а также в щелочах [7].

Зависимость давления пара тригалогенидов галлия от температуры при их сублимации (за исключением GaBr3, для которого представлены данные для испарения) выражаются уравнениями вида:

lgP = A + B/T

Коэффициенты А и В представлены в Табл. 5

"right">Таблица 5

Зависимость давления пара тригалогенидов галлия от температуры

Галогенид

Температурный интервал, K

A

B

Ссылка

GaF3

808-958

14,30±0,30

-12600±200

[3]

GaCl3

289-308

13,80

-3800

[3]

GaBr3

>395

8,554

-3130

[1]

GaI3

345-401

14,00±0,50

-5130±150

[3]

В парах трихлорида, трибромида и трииодида галлия наблюдается равновесие между мономерными и димерными молекулами:

Ga2X6(г)-2 GaX3(г) (1)

При температуре кипения в парах трихлорида галлия находится около 98% димерных молекул, трибромида галлия - около 70%, а трииодида - лишь около 8% [1].

Зависимость константы равновесия (1) от температуры описывается уравнением:

lgKp=A/T + B,

коэффициенты для которого представлены в Табл. 6:

"right">Таблица 6

Зависимость константы равновесия (1) от температуры [1]

Галогенид

A

B

GaCl3

-4595

9,947

GaBr3

-4048

9,802

GaI3

-2407

7,87