19.1 Útbreiðsla, framleiðsla og eiginleikar hliðarmálma og efnasambanda þeirra

19.1 Útbreiðsla, framleiðsla og eiginleikar hliðarmálma og efnasambanda þeirra

Hliðarmálmar eru skilgreindir sem þau frumefni sem hafa (eða mynda auðveldlega) d-svigrúm sem eru að hluta fyllt. Eins og sýnt er á mynd 19.2 eru frumefni d-blokkarinnar í flokkum 3–11 hliðarmálmar. Frumefni f-blokkarinnar, sem einnig kallast innri hliðarmálmar (lantaníðar og aktíníðar), uppfylla einnig þetta skilyrði, þar sem d-svigrúm er að hluta fyllt áður en f-svigrúmin fyllast. d-svigrúmin fyllast hjá koparflokknum (flokki 11). Af þeirri ástæðu er næsti flokkur (flokkur 12) tæknilega séð ekki hliðarmálmar. Hins vegar sýna frumefni í flokki 12 suma af sömu efnaeiginleikum og eru því oft tekin með í umfjöllun um hliðarmálma. Sumir efnafræðingar telja frumefni í flokki 12 reyndar til hliðarmálma.

Frumefnum d-blokkarinnar er skipt í fyrstu hliðarmálmaröðina (frumefnin Sc til Cu), aðra hliðarmálmaröðina (frumefnin Y til Ag) og þriðju hliðarmálmaröðina (frumefnið La og frumefnin Hf til Au). Aktín, Ac, er fyrsta frumefnið í fjórðu hliðarmálmaröðinni, sem inniheldur einnig Rf til Rg.

Frumefni f-blokkarinnar eru frumefnin Ce til Lu, sem mynda lantaníðaröðina, og frumefnin Th til Lr, sem mynda aktíníðaröðina. Þar sem lantan hegðar sér mjög líkt lantaníðunum er það talið til þeirra, þó að rafeindaskipan þess geri það að fyrsta frumefninu í þriðju hliðarmálmaröðinni. Á sama hátt þýðir hegðun aktíns að það tilheyrir aktíníðaröðinni, þó að rafeindaskipan þess geri það að fyrsta frumefninu í fjórðu hliðarmálmaröðinni.

Hliðarmálmar eiga marga eiginleika sameiginlega með öðrum málmum. Þeir eru næstum allir hörð, föst efni með hátt bræðslumark sem leiða varma og rafmagn vel. Þeir mynda auðveldlega málmblöndur og tapa rafeindum til að mynda stöðugar katjónir. Auk þess mynda hliðarmálmar fjölbreytt úrval stöðugra samhæfingarefnasambanda, þar sem miðlæga málmatómið eða -jónin virkar sem Lewis-sýra og tekur við einu eða fleiri rafeindapörum. Margar mismunandi sameindir og jónir geta gefið stök rafeindapör til málmmiðjunnar og þannig virkað sem Lewis-basar. Í þessum kafla munum við fyrst og fremst einbeita okkur að efnafræðilegri hegðun frumefnanna í fyrstu hliðarmálmaröðinni.

Eiginleikar hliðarmálma

Hliðarmálmar sýna fjölbreytta efnafræðilega hegðun. Eins og sjá má af afoxunarspennum þeirra (sjá viðauka H) eru sumir hliðarmálmar sterkir afoxarar en aðrir eru mjög tregvirkir. Til dæmis mynda öll lantaníð stöðugar 3+ katjónir í vatnslausn. Drifkraftur slíkra oxana er svipaður og hjá jarðalkalímálmum eins og Be og Mg, sem mynda Be²⁺ og Mg²⁺. Aftur á móti hafa efni eins og platína og gull miklu hærri afoxunarspennur. Geta þeirra til að standast oxun gerir þau gagnleg í rafrásir og skartgripi.

Jónir léttari d-blokkarfrumefna, eins og Cr³⁺, Fe³⁺ og Co²⁺, mynda litríkar vatnaðar jónir sem eru stöðugar í vatni. Hins vegar eru jónir í lotunni rétt fyrir neðan þau (Mo³⁺, Ru³⁺ og Ir²⁺) óstöðugar og hvarfast auðveldlega við súrefni úr andrúmsloftinu. Flestar einfaldar jónir þyngri d-blokkarfrumefna sem eru stöðugar í vatni eru oxóanjónir, svo sem ${\mathrm{Mo}{\mathrm{O}}_4}^{2-}$ og ${\mathrm{Re}{\mathrm{O}}_4}^{-}$

Rúþen, osmín, ródín, iridín, palladín og platína eru platínumálmarnir. Þeir mynda með erfiðismunum einfaldar katjónir sem eru stöðugar í vatni og, ólíkt fyrri frumefnum í annarri og þriðju hliðarmálmaröðinni, mynda þeir ekki stöðugar oxóanjónir.

Bæði d- og f-blokkar frumefni hvarfast við málmleysingja og mynda tvíefnasambönd; oft er þörf á hitun. Þessi frumefni hvarfast við halógena og mynda fjölbreytt úrval halíða með oxunarstig frá 1+ til 6+. Við hitun hvarfast súrefni við alla hliðarmálma nema palladín, platínu, silfur og gull. Hægt er að mynda oxíð þessara síðastnefndu málma með öðrum hvarfefnum, en þau sundrast við hitun. Frumefni f-blokkarinnar, frumefni í flokki 3 og frumefni fyrstu hliðarmálmaraðarinnar að kopar undanskildum hvarfast við vatnslausnir sýra og mynda vetnisgas og lausnir samsvarandi salta.

Hliðarmálmar geta myndað efnasambönd með fjölbreyttum oxunarstigum. Nokkur af þekktum oxunarstigum frumefna í fyrstu hliðarmálmaröðinni eru sýnd á mynd 19.4. Þegar farið er frá vinstri til hægri yfir fyrstu hliðarmálmaröðina sést að fjöldi algengra oxunarstiga eykst fyrst upp í hámark um miðja töfluna, en minnkar síðan. Gildin í töflunni eru dæmigerð gildi; til eru önnur þekkt gildi og hægt er að framleiða nýjar viðbætur. Til dæmis tókst vísindamönnum árið 2014 að framleiða nýtt oxunarstig fyrir iridín (9+).

Fyrir frumefnin skandíum til mangan (fyrri helmingur fyrstu hliðarmálmaraðarinnar) samsvarar hæsta oxunarstig tapi allra rafeinda í bæði s- og d-svigrúmum gildishvolfs þeirra. Títan(IV) jónin myndast til dæmis þegar títanatómið tapar tveimur 3d og tveimur 4s rafeindum sínum. Þessi hæstu oxunarstig eru stöðugustu form skandíums, títans og vanadíns. Hins vegar er ekki hægt að halda áfram að fjarlægja allar gildisrafeindir úr málmum eftir því sem við höldum áfram í gegnum röðina. Járn er þekkt fyrir að mynda oxunarstig frá 2+ til 6+, þar sem járn(II) og járn(III) eru algengust. Flest frumefni fyrstu hliðarmálmaraðarinnar mynda jónir með hleðsluna 2+ eða 3+ sem eru stöðugar í vatni, þótt auðvelt sé að oxa þær sem tilheyra fyrstu frumefnum raðarinnar með lofti.

Frumefni annarrar og þriðju hliðarmálmaraðarinnar eru almennt stöðugri á hærri oxunarstigum en frumefni fyrstu raðarinnar. Almennt stækkar atómgeislinn niður flokk, sem leiðir til þess að jónir annarrar og þriðju raðar eru stærri en þær í fyrstu röðinni. Auðveldara er að fjarlægja rafeindir úr svigrúmum sem eru lengra frá kjarnanum en að fjarlægja rafeindir nálægt honum. Til dæmis takmarkast mólýbden og volfram, sem tilheyra flokki 6, að mestu við oxunarstigið 6+ í vatnslausn. Króm, léttasta frumefni flokksins, myndar stöðugar Cr³⁺ jónir í vatni og, ef loft er ekki til staðar, minna stöðugar Cr²⁺ jónir. Súlfíðið með hæsta oxunarstigið fyrir króm er Cr₂S₃, sem inniheldur Cr³⁺ jónina. Mólýbden og volfram mynda súlfíð þar sem málmarnir sýna oxunarstigin 4+ og 6+.

Framleiðsla hliðarfrumefna

Fornar siðmenningar þekktu til járns, kopars, silfurs og gulls. Tímabilin í mannkynssögunni sem kallast bronsöld og járnöld marka þær framfarir þegar samfélög lærðu að einangra ákveðna málma og nota þá til að búa til verkfæri og vörur. Náttúrulegt málmgrýti kopars, silfurs og gulls getur innihaldið háan styrk þessara málma á frumefnisformi (mynd 19.5). Járn finnst hins vegar á jörðinni næstum eingöngu í oxuðu formi, svo sem ryði (Fe₂O₃). Elstu þekktu járnverkfærin voru gerð úr járnloftsteinum. Varðveittir járngripir frá því um 4000 til 2500 f.Kr. eru sjaldgæfir, en öll þekkt dæmi innihalda sérstakar málmblöndur járns og nikkels sem finnast aðeins í geimfyrirbærum, ekki á jörðinni. Það tók þúsundir ára af tækniframförum áður en siðmenningar þróuðu járnbræðslu, þá getu til að vinna hreint frumefni úr náttúrulegu málmgrýti þess, og áður en járnverkfæri urðu algeng.

Almennt eru hliðarfrumefnin unnin úr steindum sem finnast í ýmsu málmgrýti. Hins vegar er mjög misjafnt hversu auðvelt er að vinna þau, allt eftir styrk frumefnisins í málmgrýtinu, hvaða önnur frumefni eru til staðar og hversu erfitt er að afoxa frumefnið í hreinan málm.

Almennt er ekki erfitt að afoxa jónir d-blokkar frumefna í hreint frumefni. Kolefni er nægilega sterkur afoxari í flestum tilfellum. Hins vegar, líkt og jónir hvarfgjarnari málma aðalflokka, verður að einangra jónir f-blokkar frumefna með rafgreiningu eða með afoxun með hvarfgjörnum málmi eins og kalsíum.

Við munum ræða þau ferli sem notuð eru til að einangra járn, kopar og silfur vegna þess að þessi þrjú ferli sýna helstu aðferðirnar við að einangra flesta d-blokkar málma. Almennt felur hvert þessara ferla í sér þrjú meginþrep: forvinnslu, bræðslu og hreinsun.

1. Undirbúningsmeðferð. Almennt er málmgrýti fyrst meðhöndlað til að gera það hentugt fyrir vinnslu málmanna. Þetta felur venjulega í sér að mylja eða mala málmgrýtið, þétta málmberandi þætti þess og stundum að efnameðhöndla þessi efni til að breyta þeim í efnasambönd sem auðveldara er að afoxa í málm.
2. Bræðsla. Næsta skref er vinnsla málmsins í bráðnu ástandi. Þetta ferli kallast bræðsla og felur í sér afoxun málmsambandsins í málm. Óhreinindi má fjarlægja með því að bæta við efnasambandi sem myndar gjall — efni með lágt bræðslumark sem auðvelt er að aðskilja frá bráðna málminum.
3. Hreinsun. Lokaskrefið í vinnslu málms er hreinsun hans. Málma með lágt suðumark, eins og sink og kvikasilfur, má hreinsa með eimingu. Þegar málmar með lágt bræðslumark, eins og tin, eru bræddir á hallandi fleti renna þeir burt frá óhreinindum sem hafa hærra bræðslumark. Rafgreining er önnur algeng aðferð til að hreinsa málma.

Einangrun járns

Snemmbær notkun járns til smíði verkfæra og vopna var möguleg vegna þess hve víða járngrýti var að finna og hversu auðvelt var að afoxa járnsambönd í grýtinu með kolefni. Lengi vel var viðarkol það form kolefnis sem notað var í afoxunarferlinu. Framleiðsla og notkun járns varð mun útbreiddari um 1620, þegar koks var kynnt til sögunnar sem afoxari. Koks er form kolefnis sem myndast þegar kol eru hituð án súrefnis til að fjarlægja óhreinindi.

Fyrsta skrefið í málmvinnslu járns er venjulega að rista málmgrýtið (hita það í lofti) til að fjarlægja vatn, brjóta karbónöt niður í oxíð og breyta súlfíðum í oxíð. Oxíðin eru síðan afoxuð í bræðsluofni sem er 24–30 m á hæð og um 7,6 m í þvermál (mynd 19.6). Þar er ristuðu málmgrýti, koksi og kalksteini (óhreinu CaCO₃) stöðugt bætt við að ofan. Bráðið járn og gjall er tekið út að neðan. Heildarinnihald ofnsins getur vegið nokkur hundruð tonn.

Nálægt botni ofnsins eru stútar þar sem forhituðu lofti er blásið inn í ofninn. Um leið og loftið kemur inn oxast koksið á svæði stútanna í koltvíoxíð og við það losnar mikill hiti. Heita koltvíoxíðið stígur upp í gegnum yfirliggjandi lag af hvítglóandi koksi, þar sem það afoxast í kolmónoxíð:

Kolmónoxíðið þjónar sem afoxunarefni í efri hluta ofnsins. Einstök efnahvörf eru sýnd á mynd 19.6.

Járnoxíðin afoxast í efri hluta ofnsins. Í miðhlutanum brotnar kalksteinn (kalsíumkarbónat) niður og kalsíumoxíðið sem myndast sameinast kísildíoxíði og silíkötum í málmgrýtinu og myndar gjall. Gjallið er að mestu leyti kalsíumsilíkat og inniheldur flesta þá efnisþætti málmgrýtisins sem hafa lítið viðskiptalegt gildi:

Rétt neðan við miðju ofnsins er hitastigið nægilega hátt til að bræða bæði járnið og gjallið. Þessi efni safnast saman í lögum á botni ofnsins. Eðlisléttara gjallið flýtur ofan á járninu og verndar það fyrir oxun. Nokkrum sinnum á dag er gjallinu og bráðna járninu tappað af ofninum. Járnið er flutt í steypuvélar eða í stálbræðslu (mynd 19.7).

Mikill hluti þess járns sem framleitt er er unninn áfram og breytt í stál. Stál er unnið úr járni með því að fjarlægja óhreinindi og bæta við efnum á borð við mangan, króm, nikkel, volfram, mólýbden og vanadín til að framleiða málmblöndur með eiginleika sem gera efnið hentugt til sérstakra nota. Flestar stáltegundir innihalda einnig lítið en ákveðið hlutfall af kolefni (0.04%–2.5%). Hins vegar verður að fjarlægja stóran hluta þess kolefnis sem er í járninu við framleiðslu á stáli, annars myndi umframkolefnið gera járnið stökkt.

Einangrun kopars

Mikilvægasta málmgrýti kopars inniheldur koparsúlfíð (eins og kóvellít, CuS), þótt koparoxíð (eins og tenórít, CuO) og koparhýdroxýkarbónöt [eins og malakít, Cu₂(OH)₂CO₃ ] finnist stundum. Við framleiðslu á koparmálmi er þétta súlfíðmálmgrýtið ristað til að fjarlægja hluta brennisteinsins sem brennisteinsdíoxíð. Eftirstandandi blanda, sem samanstendur af Cu₂S, FeS, FeO og SiO₂, er blönduð kalksteini, sem þjónar sem flæðiefni (efni sem hjálpar til við að fjarlægja óhreinindi), og hituð. Bráðið gjall myndast þegar járn og kísildíoxíð eru fjarlægð með Lewis-sýru-basa-hvörfum:

Í þessum efnahvörfum hegðar kísildíoxíðið sér sem Lewis-sýra, sem þiggur rafeindapar frá Lewis-basa (oxíðjóninni).

Afoxun á því Cu₂S sem eftir er eftir bræðsluna er framkvæmd með því að blása lofti í gegnum bráðna efnið. Loftið breytir hluta af Cu₂S í Cu₂O. Um leið og kopar(I)oxíð myndast er það afoxað af eftirstandandi kopar(I)súlfíði í hreinan kopar:

Koparinn sem fæst á þennan hátt kallast blöðrukopar vegna einkennandi útlits síns, sem stafar af loftblöðrum í honum (mynd 19.8). Þessi óhreini kopar er steyptur í stórar plötur sem notaðar eru sem forskaut við rafgreiningarhreinsun málmsins (sem lýst er í kaflanum um rafefnafræði).

Einangrun silfurs

Silfur finnst stundum í stórum molum (mynd 19.9) en oftar í æðum og tengdum útfellingum. Einu sinni var vöskun áhrifarík aðferð til að einangra bæði silfur- og gullmola. Vegna lítillar hvarfgirni finnast þessir málmar, og nokkrir aðrir, í útfellingum sem molar. Uppgötvun platínu varð til þess að spænskir landkönnuðir í Mið-Ameríku töldu platínumola ranglega vera silfur. Þegar málmurinn er ekki í formi mola er oft gagnlegt að beita ferli sem kallast vatnsmálmvinnsla til að aðskilja silfur frá málmgrýti þess. Vatnsmálmvinnsla felur í sér aðskilnað málms úr blöndu með því að breyta honum fyrst í leysanlegar jónir og síðan draga þær út og afoxa til að fella út hreina málminn. Í viðurvist lofts mynda sýaníð alkalímálma auðveldlega hina leysanlegu dísýanóargentat(I) jón, [Ag(CN)₂]⁻, úr silfurmálmi eða silfurinnihaldandi efnasamböndum eins og Ag₂S og AgCl. Dæmigerðar jöfnur eru:

Silfrið er fellt út úr sýaníðlausninni með því að bæta við annaðhvort sink- eða járn(II)jónum, sem þjóna sem afoxarar:

Efnasambönd hliðarmálma

Tengin í einföldum efnasamböndum hliðarmálma spanna allt frá jónatengjum til samgildra tengja. Á lægri oxunarstigum mynda hliðarmálmar jónaefni, en á hærri oxunarstigum mynda þeir samgild efnasambönd eða fjölatóma jónir. Breytileikinn í oxunarstigum hliðarmálma ljær þessum efnasamböndum málmbundna oxunar- og afoxunarefnafræði. Hér á eftir fer umfjöllun um efnafræði nokkurra flokka efnasambanda sem innihalda frumefni úr hliðarmálmaröðinni.

Halíð

Vatnsfrí halíð hvers hliðarmálms er hægt að framleiða með beinu efnahvarfi málmsins við halógena. Til dæmis:

Hægt er að hita málmhalíð með viðbótarmálmi til að mynda halíð málmsins á lægra oxunarstigi:

Hlutföllin í málmhalíðinu sem myndast við efnahvarf málmsins við halógen ráðast af hlutfallslegu magni málms og halógens, auk styrks halógensins sem oxara. Almennt myndar flúor flúoríð-innihaldandi málma á þeirra hæstu oxunarstigum. Ekki er víst að hinir halógenarnir myndi sambærileg efnasambönd.

Almennt eru stöðugar vatnslausnir halíða málma í fyrstu hliðarmálmaröðinni útbúnar með því að bæta vetnishalíðsýru við karbónöt, hýdroxíð, oxíð eða önnur efnasambönd sem innihalda basískar anjónir. Dæmi um efnahvörf eru:

Flestir málmar í fyrstu hliðarmálmaröðinni leysast einnig upp í sýrum og mynda lausn af saltinu og vetnisgas. Til dæmis:

Skautun tengja við hliðarmálma er breytileg og ræðst ekki aðeins af rafneikvæðni hlutaðeigandi atóma heldur einnig af oxunarstigi hliðarmálmsins. Hafa ber í huga að skautun efnatengja er samfellt litróf: á öðrum endanum deila atóm rafeindum jafnt (samgild tengi), en á hinum færast rafeindir alveg yfir (jónatengi). Ekkert tengi er nokkurn tíma 100% jónískt og það að hve miklu leyti rafeindunum er dreift jafnt ræður mörgum eiginleikum efnasambandsins. Halíð hliðarmálma með lág oxunarstig mynda jónískari tengi. Til dæmis hafa títan(II)klóríð og títan(III)klóríð (TiCl₂ og TiCl₃) há bræðslumörk sem eru dæmigerð fyrir jónaefni, en títan(IV)klóríð (TiCl₄) er rokgjarn vökvi, sem samræmist því að hafa samgild títan-klór-tengi. Öll halíð þyngri frumefna í d-blokk hafa verulega samgilda eiginleika.

Samgild hegðun hliðarmálma með hærri oxunarstig kemur fram í efnahvarfi tetrahalíða málmsins við vatn. Líkt og samgilt kísiltetraklóríð hvarfast bæði títan- og vanadíntetrahalíð við vatn og mynda lausnir sem innihalda samsvarandi vetnishalíðsýrur og málmoxíð:

Oxíð

Líkt og hjá halíðunum ræðst eðli efnatengja í oxíðum hliðarmálma af oxunarstigi málmsins. Oxíð með lágum oxunarstigum eru gjarnan jónískari en þau sem hafa hærri oxunarstig eru samgildari. Þessi breytileiki í efnatengjum stafar af því að rafneikvæðni frumefnanna er ekki fasti. Rafneikvæðni frumefnis eykst með hækkandi oxunarstigi. Hliðarmálmar á lágum oxunarstigum hafa lægri rafneikvæðni en súrefni; þess vegna eru þessi málmoxíð jónísk. Hliðarmálmar á mjög háum oxunarstigum hafa rafneikvæðni sem er nálægt rafneikvæðni súrefnis, sem leiðir til þess að þessi oxíð eru samgild.

Hægt er að útbúa oxíð fyrstu hliðarmálmaraðarinnar með því að hita málmana í lofti. Þessi oxíð eru Sc₂O₃, TiO₂, V₂O₅, Cr₂O₃, Mn₃O₄, Fe₃O₄, Co₃O₄, NiO og CuO.

Einnig er hægt að framleiða þessi oxíð og önnur oxíð (þar sem málmarnir eru á öðrum oxunarstigum) með því að hita samsvarandi hýdroxíð, karbónöt eða oxalöt í óhvarfgjörnu andrúmslofti. Hægt er að útbúa járn(II)oxíð með því að hita járn(II)oxalat og kóbalt(II)oxíð er framleitt með því að hita kóbalt(II)hýdroxíð:

Að undanskildum CrO₃ og Mn₂O₇ eru oxíð hliðarmálma ekki leysanleg í vatni. Þau geta hvarfast við sýrur og, í fáeinum tilvikum, við basa. Á heildina litið eru oxíð hliðarmálma á lægstu oxunarstigunum basísk (og hvarfast við sýrur), þau sem eru á miðstigi eru amfóterísk og þau sem eru á hæstu oxunarstigunum eru fyrst og fremst súr. Basísk málmoxíð á lágu oxunarstigi hvarfast við vatnslausnir sýra og mynda lausnir af söltum og vatni. Dæmi um þetta eru efnahvörf þar sem kóbalt(II)oxíð tekur við róteindum frá saltpéturssýru og skandíum(III)oxíð tekur við róteindum frá saltsýru:

Oxíð málma með oxunarstigin 4+ eru amfóterísk og flest þeirra leysast hvorki upp í sýrum né bösum. Vanadín(V)oxíð, króm(VI)oxíð og mangan(VII)oxíð eru súr. Þau hvarfast við lausnir hýdroxíða og mynda sölt af oxýanjónunum ${\mathrm{V}{\mathrm{O}}_4}^{3-}$ ${\mathrm{Cr}{\mathrm{O}}_4}^{2-}$ og ${\mathrm{Mn}{\mathrm{O}}_4}^{-}$ Til dæmis er heildarjónajafnan fyrir efnahvarf króm(VI)oxíðs við sterkan basa eftirfarandi:

Króm(VI)oxíð og mangan(VII)oxíð hvarfast við vatn og mynda sýrurnar H₂CrO₄ og HMnO₄.

Hýdroxíð

Þegar leysanlegu hýdroxíði er bætt við vatnslausn af salti hliðarmálms úr fyrstu hliðarmálmaröðinni myndast hlaupkennt botnfall. Til dæmis myndast hlaupkennt bleikt eða blátt botnfall af kóbalt(II)hýdroxíði þegar natríumhýdroxíðlausn er bætt við lausn af kóbaltsúlfati. Nettójónajafnan er:

Í þessu tilviki og mörgum öðrum eru þessi botnföll hýdroxíð sem innihalda hliðarmálmjónina, hýdroxíðjónir og vatn sem er tengt hliðarmálminum. Í öðrum tilvikum eru botnföllin vötnuð oxíð sem samanstanda af málmjóninni, oxíðjónum og kristalvatni:

Þessi efni innihalda ekki hýdroxíðjónir. Hins vegar hvarfast bæði hýdroxíðin og vötnuðu oxíðin við sýrur og mynda sölt og vatn. Þegar málmur er felldur út úr lausn er nauðsynlegt að forðast umframmagn af hýdroxíðjónum, þar sem það getur leitt til myndunar flókajóna eins og rætt er síðar í þessum kafla. Hægt er að aðskilja útfelldu málmhýdroxíðin til frekari vinnslu eða förgunar.

Karbónöt

Mörg frumefni fyrstu hliðarmálmaraðarinnar mynda óleysanleg karbónöt. Hægt er að framleiða þessi karbónöt með því að bæta leysanlegu karbónatsalti við lausn af hliðarmálmssalti. Til dæmis er hægt að framleiða nikkelkarbónat úr lausnum af nikkelnítrati og natríumkarbónati samkvæmt eftirfarandi nettójónajöfnu:

Efnahvörf hliðarmálmskarbónata eru svipuð og hjá karbónötum hvarfgjarnra málma. Þau hvarfast við sýrur og mynda málmsölt, koltvíoxíð og vatn. Við hitun sundrast þau og mynda hliðarmálmsoxíð.

Önnur sölt

Að mörgu leyti er efnafræðileg hegðun frumefna fyrstu hliðarmálmaraðarinnar mjög svipuð og hjá málmum aðalflokkanna. Einkum er hægt að nota sömu tegundir efnahvarfa og notuð eru til að framleiða sölt málma aðalflokka til að framleiða einföld jónasölt þessara frumefna.

Fjölbreytt úrval salta er hægt að framleiða úr málmum sem eru hvarfgjarnari en vetni með efnahvarfi við samsvarandi sýrur: Skandíummálmur hvarfast við vetnisbrómsýru og myndar lausn af skandíumbrómíði:

Einnig er hægt að nota þau algengu efnasambönd sem nýlega var fjallað um til að framleiða sölt. Þau efnahvörf sem um ræðir fela í sér hvörf oxíða, hýdroxíða eða karbónata við sýrur. Til dæmis:

Hægt er að nota skiptihvörf sem fela í sér leysanleg sölt til að framleiða óleysanleg sölt. Til dæmis:

Í umfjöllun okkar um oxíð í þessum kafla höfum við séð að efnahvörf samgildra oxíða hliðarmálma við hýdroxíð mynda sölt sem innihalda súrefnisanjónir hliðarmálmanna.