Krótka
charakterystyka
grupy:
Borowce – pierwiastki trzeciej
grupy głównej. Poza pierwszym borem (B) są to elektrododatnie metale
amfoteryczne. Ich właściwości metaliczne rosną wraz z ciężarem atomowym.
Poza borem i glinem nie mają większego znaczenia praktycznego. W przyrodzie
w stanie wolnym nie występują. W związkach występują na +3 stopniu
utlenienia (wyjątkiem tal tworzący również TlOH). Tworzą wodorotlenki X(OH)3
lub kwasy tlenowe H3XO3 (kwas orto..X..owy)
| B - bor (iczba.atomowa. 5, liczba masowa izotopów 10, 11) |
średnia masa atomowa 10,811 |
|
|
konfiguracja elektronowa |
1 s2 2 s2p1 | |
| wartościowość | +3 | |
Pierwszy pierwiastek grupy borowców. Ma dwa trwałe izotopy: 10B, 11B. Szary, kruchy półmetal. W przyrodzie spotykany bardzo rzadko (rozpowszechnienie wag. 0,001%), wyłącznie w postaci związków. Właściwościami chemicznymi przypomina nieco krzem. Otrzymuje się go m.in. przez redukcję tlenku B2O3 metalicznym magnezem, przez elektrolizę soli lub przez redukcje gazowym wodorem w łuku elektrycznym jego halogenków.
Jego tlenek jest bezwodnikiem szeregu polikwasów - od borowego H3BO3 począwszy, poprzez dwuborowy (H4B2O5) i czteroborowy (H2B4O7) ... itd. Kwas borowy bywa stosowany jako łagodny antyseptyk (maść borna, maść borowa), czteroboran sodowy, pod nazwą boraks służy do zmiękczania wody (Na2B4O7x10H2O) a tlenki i sole boru stosuje się do wyroby szkła laboratoryjnego (szkło borowe).
W związkach występuje w hybrydyzacji sp2, dając związki o strukturze płaskiej np. BF3 (w odróżnieniu od formalnie podobnego NH3, który ma budowę tetraedryczną - sp3)
| Al - glin (iczba.atomowa. 13, liczba masowa izotopów 27) | średnia masa atomowa 26,982 | |
|
konfiguracja elektronowa |
1 s2 2 s2p6 3 s2p1 | |
| wartościowość | +3 | |
Lekki, srebrzysty metal o dużej wytrzymałości, dobrym przewodnictwie elektrycznym i cieplnym. Ma duży udział w budowie skorupy ziemskiej (glinokrzemiany): rozpowszechnienie wag. 7,3%. W stanie wolnym nie występuje. Metaliczny otrzymuje się przez elektrolizę tlenku glinowego (otrzymanego z boksytu). Do szlachetnych minerałów należą odmiany Al2O3 – rubin i szafir.
Metaliczny glin rozpuszcza się w rozcieńczonym i stężonym kwasie solnym,
oraz w gorącym kwasie siarkowym, azotowym i octowym. Kwasy utleniające i tlen
atmosferyczny powodują pasywację powierzchni przez wytworzenie cienkiej, mocno
przylegającej warstewki tlenku glinu.
Silne wodorotlenki rozpuszczają glin tworząc gliniany, także wodorotlenek
glinu Al(OH)3 rozpuszcza się w zasadach tworząc sole - gliniany.
Metaliczny glin znajduje zastosowanie jako składnik lekkich stopów, do wytwarzania elementów konstrukcyjnych oraz przewodów elektrycznych. Ze względu na negatywny wpływ jonów glinowych na organizm zrezygnowano ze stosowania glinu do wyrobu naczyń kuchennych.
| Ga - gal (iczba.atomowa. 31, liczba masowa izotopów 69, 71) | średnia masa atomowa 69,72 | |
|
konfiguracja elektronowa |
1 s2 2 s2p6 3s2p6 (3d) 4 s2p1 | |
| wartościowość | +3 | |
Ma dwa trwałe izotopy: 69Ga, 71Ga. Szarobłękitny metal, łatwo topliwy (30° C). Dobrze rozpuszcza się jedynie w wodzie królewskiej. Z tlenem reaguje, tworząc tlenek Ga2O3, dopiero w wyższych temperaturach.
Stosowany, w postaci arsenku galu GaAs, jako doskonały półprzewodnik.
| In - ind (iczba.atomowa. 49, liczba masowa izotopów 113, 115) | średnia masa atomowa 114,82 | |
|
konfiguracja elektronowa |
1 s2 2 s2p6 3 s2p6d10 4 s2p6d10 5 s2p1 | |
| wartościowość | +3 | |
Ma dwa trwałe izotopy: 113In, 115In. Pierwiastek bardzo rzadki. Srebrzystobiały, miękki, kruchy metal, łatwo topliwy (156° C). Z tlenem tworzy tlenki InO oraz In2O3.
| Tl - tal (iczba.atomowa. 81, liczba masowa izotopów 203, 205) | średnia masa atomowa 204,37 | |
|
konfiguracja elektronowa |
1 s2 2 s2p6 3 s2p6d10 4 s2p6d10f14 5 s2p6d10 6 s2p1 | |
| wartościowość | +3 | |
| +1 | ||
Ma dwa trwałe izotopy : 203Ta, 205Ta. Szarosrebrzysty, dość miękki, kowalny metal. W przyrodzie spotykany bardzo rzadko. Tworzy szereg związków talowych(III) i talowych(I). Związki talu są silnie toksyczne. Barwią płomień na zielono.