สมบัติทางกายภาพของธาตุกลุ่มที่ 3 ของกลุ่มย่อยหลัก กลุ่มที่สามของตารางธาตุ
กลุ่ม IA (กลุ่มย่อยหลักของกลุ่มแรก) ของตารางธาตุประกอบด้วยโลหะ - ลิเธียม Li, โซเดียม Na, โพแทสเซียม K, รูบิเดียม Rb, ซีเซียม Cs และแฟรนเซียม Fr ตามเนื้อผ้า องค์ประกอบเหล่านี้เรียกว่าโลหะอัลคาไล (ALM) เนื่องจากสารธรรมดาของพวกมันจะเกิดเป็นด่างกัดกร่อนเมื่อทำปฏิกิริยากับน้ำ สมาชิกคนสุดท้ายของกลุ่มโลหะอัลคาไล (Fr) เป็นองค์ประกอบกัมมันตภาพรังสี ดังนั้นจึงไม่เป็นที่เข้าใจถึงคุณสมบัติทางเคมีของมันดีนัก ครึ่งชีวิตของไอโซโทป 223 Fr ที่มีอายุยาวนานที่สุดนั้นอยู่ที่ประมาณ 22 นาทีเท่านั้น
สูตรอิเล็กทรอนิกส์ รวมถึงคุณสมบัติบางประการของโลหะอัลคาไลแสดงไว้ในตารางด้านล่าง:
คุณสมบัติ | หลี่ | นา | ถึง | รบี | คส | คุณพ่อ |
ค่าใช้จ่ายหลัก Z | 3 | 11 | 19 | 37 | 55 | 87 |
2s1 | 3s1 | [อาร์]4s1 | 5s1 | [เขา]6s1 | 7s1 | |
0,152 | 0,186 | 0,227 | 0,248 | 0,265 | 0,270 | |
รัศมีไอออนิก r ไอออน *, นาโนเมตร | 0,074 | 0,102 | 0,138 | 0,149 | 0,170 | 0,180 |
รัศมีของไอออนไฮเดรต, r ไอออน, นาโนเมตร | 0,340 | 0,276 | 0,232 | 0,228 | 0,228 | - |
พลังงานไอออไนเซชัน kJ/mol: I 1 I 2 | 520,2 7298 | 495,8 4562 | 418,8 3052 | 403,0 2633 | 375,7 2234 | (380) (2100) |
อิเล็กโทรเนกาติวีตี้ | 0,98 | 0,93 | 0,82 | 0,82 | 0,79 | 0,70 |
เมื่อย้ายกลุ่ม IA ลงมา รัศมีของอะตอมโลหะ (r พบ) จะเพิ่มขึ้น ซึ่งอันที่จริงแล้วเป็นลักษณะขององค์ประกอบใด ๆ ของกลุ่มย่อยหลักทั้งหมด รัศมีที่เพิ่มขึ้นค่อนข้างเล็กน้อยเมื่อเปลี่ยนจาก K เป็น Rb และเพิ่มเติมเป็น Cs เกิดจากการเติมระดับย่อย 3d และ 4d ตามลำดับ
รัศมีไอออนิกของโลหะอัลคาไลมีขนาดเล็กกว่ารัศมีโลหะอย่างมาก ซึ่งสัมพันธ์กับการสูญเสียเวเลนซ์อิเล็กตรอนตัวเดียว พวกมันยังเพิ่มขึ้นตามธรรมชาติจาก Li + เป็น Cs + ขนาดของแคตไอออนไฮเดรตจะเปลี่ยนในทิศทางตรงกันข้าม ซึ่งได้รับการอธิบายไว้ภายในกรอบของแบบจำลองไฟฟ้าสถิตที่ง่ายที่สุด Li + ไอออนที่เล็กที่สุดดึงดูดโมเลกุลของน้ำขั้วโลกเข้าหาตัวมันเองได้ดีกว่าแคตไอออนของโลหะอัลคาไลอื่นๆ ทำให้เกิดชั้นกักเก็บน้ำที่หนาที่สุด การศึกษาพบว่าในสารละลายที่เป็นน้ำ ลิเธียมไอออนบวก Li+ ถูกล้อมรอบด้วยโมเลกุลของน้ำ 26 โมเลกุล โดยมีเพียง 4 โมเลกุลเท่านั้นที่สัมผัสโดยตรงกับลิเธียมไอออน (ทรงกลมโคออร์ดิเนตแรก) ด้วยเหตุนี้ เกลือลิเธียมจำนวนมาก เช่น คลอไรด์ เปอร์คลอเรต และซัลเฟต รวมถึงไฮดรอกไซด์ จึงถูกแยกออกจากสารละลายที่เป็นน้ำในรูปของผลึกไฮเดรต LiCl·Н 2 O คลอไรด์สูญเสียน้ำที่อุณหภูมิ 95 °C, LiOH·Н 2 O - ที่ 110°C และ LiClO 4·Н 2 O - เฉพาะที่อุณหภูมิสูงกว่า 150°C ด้วยการเพิ่มขึ้นของรัศมีไอออนิกของไอออนบวกของโลหะอัลคาไลความแข็งแรงของปฏิกิริยาไฟฟ้าสถิตกับโมเลกุลของน้ำจะลดลงซึ่งส่งผลให้ความหนาของเปลือกไฮเดรชั่นลดลงและเป็นผลให้รัศมีของไอออนไฮเดรชั่น [M (H2O)n] (โดยที่ n = 17, 11, 10, 10 สำหรับ M + = Na +, K +, Rb +, Cs + ตามลำดับ)
ระดับพลังงานภายนอกของอะตอมโลหะอัลคาไลประกอบด้วยอิเล็กตรอนเดี่ยวหนึ่งตัวซึ่งมีพันธะกับนิวเคลียสอย่างอ่อนดังที่เห็นได้จากค่าพลังงานไอออไนเซชันต่ำ I 1 . อะตอมของโลหะอัลคาไลสามารถแตกตัวเป็นไอออนได้ง่ายเพื่อสร้างไอออนบวก M + ซึ่งเป็นส่วนหนึ่งของสารประกอบทางเคมีเกือบทั้งหมดขององค์ประกอบเหล่านี้ ค่า I 2 สำหรับโลหะอัลคาไลทั้งหมดนั้นสูงมากจนภายใต้สภาวะที่สมจริง ไอออน M 2+ จะไม่ก่อตัวขึ้น อิเล็กโทรเนกาติวีตี้ของธาตุอัลคาไลน์ต่ำ สารประกอบที่มีธาตุอิเล็กโทรเนกาติตีมากที่สุด (คลอรีน ออกซิเจน ไนโตรเจน) มีโครงสร้างไอออนิก อย่างน้อยก็อยู่ในสถานะผลึก
รัศมีขนาดเล็กของ Li + ไอออนและความหนาแน่นประจุสูงเป็นสาเหตุที่ทำให้สารประกอบลิเธียมมีคุณสมบัติคล้ายคลึงกับสารประกอบแมกนีเซียม (ความคล้ายคลึงกันในแนวทแยง) และในเวลาเดียวกันก็แตกต่างจากสารประกอบของโลหะอัลคาไลอื่น ๆ
องค์ประกอบกลุ่ม IIA
กลุ่ม IIA ของตารางธาตุประกอบด้วยเบริลเลียม Be, แมกนีเซียม Mg และโลหะอัลคาไลน์เอิร์ท (ALM) สี่ชนิด ได้แก่ แคลเซียม Ca, สตรอนเทียม Sr, แบเรียม Ba และเรเดียม Ra ซึ่งออกไซด์ซึ่งเดิมเรียกว่า "โลก" จะก่อตัวเป็นด่างเมื่อมีปฏิกิริยาโต้ตอบ ด้วยน้ำ เรเดียมเป็นธาตุกัมมันตภาพรังสี (α-การสลายตัว ครึ่งชีวิตประมาณ 1,600 ปี)
การกำหนดค่าทางอิเล็กทรอนิกส์และคุณสมบัติบางอย่างขององค์ประกอบของกลุ่มที่สองแสดงไว้ในตารางด้านล่าง
ในแง่ของโครงสร้างอิเล็กทรอนิกส์ของอะตอม องค์ประกอบของกลุ่มที่สองมีความใกล้เคียงกับโลหะอัลคาไล พวกเขามีการกำหนดค่าก๊าซมีตระกูลเสริมด้วย
คุณสมบัติ | เป็น | มก | แคลิฟอร์เนีย | ซีเนียร์ | บ | รา |
ค่าใช้จ่ายหลัก Z | 4 | 12 | 20 | 38 | 56 | 88 |
การกำหนดค่าอิเล็กทรอนิกส์สถานะกราวด์ | 2 วินาที 2 | 3 วินาที 2 | 4ส 2 | 5ส 2 | 6ส 2 | 7ส 2 |
รัศมีโลหะ r พบ, นาโนเมตร | 0,112 | 0,160 | 0,197 | 0,215 | 0,217 | 0,223 |
รัศมีไอออนิก r ไอออน *, นาโนเมตร | 0,027 | 0,72 | 0,100 | 0,126 | 0,142 | 0,148 |
พลังงานไอออไนเซชัน, kJ/mol: | 899,5 1757 14850 | 737,7 1451 7733 | 589,8 1145 4912 | 549,5 1064 4138 | 502,8 965 3619 | 509,3 979 3300 |
อิเล็กโทรเนกาติวีตี้ | 1,57 | 1,31 | 1,00 | 0,95 | 0,89 | 0,90 |
อิเล็กตรอนสองตัวที่ระดับด้านนอก ในเวลาเดียวกันพวกมันแตกต่างจากองค์ประกอบของกลุ่มแรกด้วยพลังงานไอออไนเซชันที่สูงขึ้นซึ่งลดลงในซีรีย์ Be-Mg-Ca-Sr-Ba แนวโน้มนี้จะหยุดชะงักเมื่อย้ายจากแบเรียมไปเป็นเรเดียม: การเพิ่มขึ้นของ P และ I สำหรับ Ra เมื่อเปรียบเทียบกับ Ba อธิบายได้จากผลของคู่เฉื่อย 6s 2
ควรสังเกตว่าในขณะที่โลหะอัลคาไลมีความแตกต่างอย่างมีนัยสำคัญระหว่าง ฉัน 1 และ ฉัน 2 สำหรับองค์ประกอบของกลุ่มที่สอง จะสังเกตเห็นการกระโดดที่คล้ายกันระหว่าง ฉัน 2 และ ฉัน 3 - นั่นคือสาเหตุที่โลหะอัลคาไลในสารเชิงซ้อนแสดงเฉพาะสถานะออกซิเดชันที่ +1 และองค์ประกอบของกลุ่มที่สอง +2 การมีสถานะออกซิเดชันเชิงบวกเพียงสถานะเดียวและความเป็นไปไม่ได้ที่จะรีดิวซ์ไอออน M 2+ ในสภาพแวดล้อมที่เป็นน้ำ ทำให้โลหะ s-block ทั้งหมดคล้ายกันมาก
การเปลี่ยนแปลงคุณสมบัติทั่วทั้งกลุ่มเป็นไปตามรูปแบบทั่วไปที่ตรวจสอบโดยใช้ตัวอย่างของโลหะอัลคาไล องค์ประกอบของคาบที่สอง เบริลเลียม เช่นเดียวกับองค์ประกอบของกลุ่มแรก ลิเธียม มีคุณสมบัติแตกต่างอย่างมีนัยสำคัญจากองค์ประกอบอื่น ๆ ของกลุ่มที่สอง ดังนั้นไอออน Be 2+ เนื่องจากมีรัศมีไอออนิกที่เล็กมาก (0.027 นาโนเมตร) ความหนาแน่นประจุที่สูงและค่าพลังงานการทำให้เป็นละอองและไอออไนเซชันที่มีค่าสูงจึงมีความเสถียรเฉพาะในเฟสก๊าซที่อุณหภูมิสูงเท่านั้น ดังนั้นพันธะเคมีในสารประกอบเบริลเลียมไบนารีแม้จะมีองค์ประกอบที่มีอิเล็กโตรเนกาติตีมากที่สุด (ออกซิเจน, ฟลูออรีน) ก็มีโควาเลนซ์ในระดับสูง เคมีของสารละลายในน้ำของเบริลเลียมก็มีลักษณะเฉพาะของตัวเองเช่นกัน: ในทรงกลมประสานงานแรกของเบริลเลียมจะมีลิแกนด์ได้เพียงสี่ตัวเท่านั้น ( 2+ , (Be(OH) 4 ] -) ซึ่งเป็นผลมาจากรัศมีไอออนิกเล็ก ๆ ของ โลหะและไม่มี d-orbitals
โลหะอัลคาไลน์เอิร์ธ (Ca, Sr, Ba, Ra) ก่อตัวเป็นธาตุตระกูลเดียว ซึ่งคุณสมบัติบางอย่างภายใน (พลังงานความชุ่มชื้น ความสามารถในการละลาย และความคงตัวทางความร้อนของเกลือ) เปลี่ยนแปลงแบบซ้ำซากจำเจเมื่อรัศมีไอออนิกเพิ่มขึ้น และสารประกอบหลายชนิดก็มีไอโซมอร์ฟิก
องค์ประกอบกลุ่ม IIIA
ธาตุกลุ่ม IIIA: โบรอน B, อะลูมิเนียม Al, แกลเลียม Ga, อินเดียม In และแทลเลียม Tl - มีไอโซโทปเสถียรน้อย ซึ่งเป็นเรื่องปกติสำหรับอะตอมที่มีเลขอะตอมคี่ การกำหนดค่าทางอิเล็กทรอนิกส์ของระดับพลังงานภายนอกในสถานะพื้นดิน ns 2 nр 1 นั้นมีลักษณะเฉพาะด้วยการมีอิเล็กตรอนที่ไม่มีการจับคู่หนึ่งตัว ในสภาวะตื่นเต้น องค์ประกอบกลุ่ม IIIA ประกอบด้วยอิเล็กตรอน 3 ตัวที่ไม่จับคู่กัน ซึ่งอยู่ใน sp 2 ไฮบริดไดเซชัน มีส่วนในการก่อตัวของพันธะโควาเลนต์ 3 ตัว ในกรณีนี้ อะตอมจะมีวงโคจรว่างเหลืออยู่หนึ่งวง ดังนั้นสารประกอบโควาเลนต์จำนวนมากขององค์ประกอบกลุ่ม IIIA จึงเป็นตัวรับคู่อิเล็กตรอน (กรดลิวอิส) เช่น สามารถสร้างพันธะโควาเลนต์ที่สี่ผ่านกลไกการรับบริจาค ซึ่งทำให้เกิดการเปลี่ยนแปลงรูปทรงของสภาพแวดล้อม โดยเปลี่ยนจากระนาบเป็นจัตุรมุข (สถานะการผสมพันธุ์ sp 3) โบรอนมีคุณสมบัติที่แตกต่างจากธาตุกลุ่ม IIIA อื่นๆ มาก มันเป็นสารเฉื่อยทางเคมีชนิดเดียวที่ไม่ใช่โลหะและก่อให้เกิดพันธะโควาเลนต์กับฟลูออรีน ไนโตรเจน คาร์บอน ฯลฯ เคมีของโบรอนนั้นใกล้เคียงกับเคมีของซิลิคอนมากกว่า ซึ่งเป็นจุดที่ความคล้ายคลึงกันในแนวทแยงปรากฏให้เห็น d-ออร์บิทัลที่ว่างจะปรากฏในอะตอมของอะลูมิเนียมและสารอะนาล็อกที่มีน้ำหนักมาก และรัศมีของอะตอมก็เพิ่มขึ้น แกลเลียม อินเดียม และแทลเลียมอยู่ใต้โลหะบล็อก d ในตารางธาตุ ดังนั้นจึงมักถูกเรียกว่าองค์ประกอบหลังการเปลี่ยนผ่าน การเติม d-shell นั้นมาพร้อมกับการบีบอัดอะตอมอย่างต่อเนื่อง ในแถว 3 มิตินั้นแข็งแกร่งมากจนทำให้รัศมีที่เพิ่มขึ้นเป็นกลางเมื่อระดับพลังงานที่สี่ปรากฏขึ้น ผลจากการบีบอัด d ทำให้รัศมีไอออนของอะลูมิเนียมและแกลเลียมอยู่ใกล้กัน และรัศมีอะตอมของแกลเลียมยังเล็กกว่ารัศมีของอะลูมิเนียมด้วยซ้ำ
สำหรับแทลเลียม ตะกั่ว บิสมัท และพอโลเนียม สารประกอบที่เสถียรที่สุดคือสารประกอบที่มีสถานะออกซิเดชัน +1, +2, +3, +4 ตามลำดับ
สำหรับสารประกอบของธาตุหมู่ IIIA สถานะออกซิเดชันคือ +3 ในซีรีส์โบรอน-อะลูมิเนียม-แกลเลียม-อินเดียม-แทลเลียม ความเสถียรของสารประกอบดังกล่าวจะลดลง ในขณะที่ความเสถียรของสารประกอบที่มีสถานะออกซิเดชัน +1 จะเพิ่มขึ้นในทางตรงกันข้าม พลังงานพันธะ M-Hal ในเฮไลด์ขององค์ประกอบหลังจะลดลงในระหว่างการเปลี่ยนจากองค์ประกอบแสงไปเป็นองค์ประกอบที่หนักกว่า คุณสมบัติแอมโฟเทอริกของออกไซด์และไฮดรอกไซด์จะเปลี่ยนไปสู่ความเป็นพื้นฐานที่มากขึ้น และแนวโน้มของแคตไอออนในการไฮโดรไลซิส (ปฏิกิริยากับน้ำ) จะอ่อนตัวลง
เคมีของอินเดียมและโดยเฉพาะอย่างยิ่งแกลเลียมโดยทั่วไปมีความใกล้เคียงกับเคมีของอะลูมิเนียมมาก สารประกอบของโลหะเหล่านี้ในสถานะออกซิเดชันที่ต่ำกว่า (Ga 2 O, Ga 2 S, InCl ฯลฯ) จะไม่สมส่วนในสารละลายที่เป็นน้ำ สำหรับแทลเลียม ในทางกลับกัน สถานะ +1 จะเสถียรที่สุดเนื่องจากความเฉื่อยของคู่อิเล็กตรอน 6s 2
5 โวลต์ 1 วินาที 2 2 วินาที 2 2p 1
13 อัล 3ส 2 3พี 1
31 Ga3d 10 4s 2 4p 1
49 ln 4d 10 5s 2 5p 1
81 Tl 4f 14 5d 10 6s 2 6p 1
เมื่อประจุนิวเคลียร์เพิ่มขึ้น คุณลักษณะที่สำคัญที่สุดหลายประการขององค์ประกอบจะเปลี่ยนไปแบบไม่ซ้ำซาก ซึ่งรวมถึงรัศมีอะตอมด้วย ดังนั้นคุณสมบัติของสารเชิงเดี่ยว ออกไซด์ ไฮดรอกไซด์ และสารประกอบอื่น ๆ ขององค์ประกอบเหล่านี้จึงมีลักษณะการเปลี่ยนแปลงที่ไม่ชัดเจน องค์ประกอบแรกของกลุ่มย่อยมีความโดดเด่นเป็นพิเศษ - โบรอนซึ่งเป็นองค์ประกอบที่ไม่ใช่โลหะเพียงชนิดเดียวในบรรดาองค์ประกอบ s 2 p 1 โบรอนแสดงความคล้ายคลึงในแนวทแยงกับองค์ประกอบของกลุ่มย่อยหลักของกลุ่ม IV - ซิลิคอนศรี
อะลูมิเนียมซึ่งเป็นองค์ประกอบที่สำคัญที่สุดของกลุ่มย่อย ก็มีคุณสมบัติเฉพาะหลายประการที่แยกความแตกต่างจากโบรอนในด้านหนึ่ง และจากกลุ่มย่อยแกลเลียมในทางกลับกัน
การเชื่อมต่อลักษณะ
ไฮดรอกไซด์ |
|||||
อักขระ |
ความสัมพันธ์กับน้ำ |
อักขระ |
ความสัมพันธ์กับน้ำ |
||
กรด |
ละลายน้ำได้สูง |
H3BO3 |
กรดอ่อน |
ละลายน้ำได้สูง |
|
แอมโฟเทอริก |
ไม่ละลายน้ำ |
อัล(OH)3 |
แอมโฟเทอริก |
ไม่ละลายน้ำ |
|
แอมโฟเทอริก |
ไม่ละลายน้ำ |
กา(OH)3 |
amphoteric (แอมโฟไลต์ในอุดมคติ) |
ไม่ละลายน้ำ |
|
พื้นฐานพร้อมสัญญาณอ่อนของ amphotericity |
ไม่ละลายน้ำ |
amphoteric (คุณสมบัติพื้นฐานเหนือกว่า) |
ไม่ละลายน้ำ |
||
ขั้นพื้นฐาน |
ละลายน้ำได้ |
เบส (คล้ายกับด่าง) |
ละลายน้ำได้สูง |
อลูมิเนียม
13 อัล 3ส 2 3พี 1
1 ไอโซโทปเสถียร 27 อัล
คลาร์กมีมวล 8.8% ในเปลือกโลก ซึ่งเป็นโลหะที่พบมากที่สุด ไม่พบในรูปแบบอิสระ
รูปแบบหลักของการเกิดขึ้นในธรรมชาติคือ Al 2 O 3 (ประกอบด้วยซิลิเกต เฟลด์สปาร์ และดินเหนียวต่างๆ) นอกจากนี้ยังพบในรูปของเกลือคู่: KAl (SO 4) 2, Na 3 เป็นต้น
คุณสมบัติทางกายภาพ
อะลูมิเนียมสสารธรรมดาเป็นโลหะพาราแมกเนติกน้ำหนักเบาที่มีสีขาวเงิน ขึ้นรูป หล่อ และขึ้นรูปได้ง่าย อลูมิเนียมมีค่าการนำความร้อนและไฟฟ้าสูงและทนต่อการกัดกร่อนเนื่องจากการก่อตัวอย่างรวดเร็วของฟิล์มออกไซด์ที่แข็งแกร่งซึ่งช่วยปกป้องพื้นผิวจากการมีปฏิสัมพันธ์เพิ่มเติม อลูมิเนียมมีค่าการนำไฟฟ้าและความร้อนสูง และสะท้อนแสงได้สูง ในแง่ของการนำไฟฟ้านั้นอยู่ในอันดับที่ 4 รองจาก Cu, Ag, Au
วิธีการได้รับ
1. อิเล็กโทรไลซิสของ AlCl 3 ละลาย:
2AlCl 3 = 2Al + 3Cl 2
2. วิธีการทางอุตสาหกรรมหลักคืออิเล็กโทรไลซิสของ Al 2 O 3 (อลูมินา) ที่ละลายในไครโอไลท์ 3NaF AlF 3:
2อัล 2 โอ 3 = 4AI + 3O 2
3. ความร้อนสูญญากาศ:
AlCl 3 + ZK = อัล + 3KCl
คุณสมบัติทางเคมี
อัลเป็นโลหะที่มีฤทธิ์ทางเคมีมาก แต่ภายใต้สภาวะปกติมันจะทำงานค่อนข้างเฉื่อย - มีอุณหภูมิติดไฟสูงและทำปฏิกิริยากับสารหลายชนิดที่อุณหภูมิสูงเท่านั้น ปฏิกิริยาทั้งหมดที่เกี่ยวข้องกับอัลจะผ่านช่วงเริ่มต้นที่ช้า พฤติกรรมทางเคมีของอะลูมิเนียมนี้อธิบายได้จากการมีอยู่ของฟิล์ม Al 2 O 3 ที่บางมาก ทนทาน ทนก๊าซและน้ำได้ หากความสมบูรณ์ของฟิล์มนี้เสียหาย AI จะทำปฏิกิริยากับสารหลายชนิดในฐานะตัวรีดิวซ์ที่ออกฤทธิ์:
อัล 0 - ซี - → อัล 3+
ในสารประกอบส่วนใหญ่ อะตอมของอะลูมิเนียมเชื่อมต่อกับอะตอมข้างเคียงด้วยพันธะไอออนิก
1. การทำปฏิกิริยากับออกซิเจนและอโลหะอื่นๆ (ฮาโลเจน, ซัลเฟอร์, ไนโตรเจน, คาร์บอน) ผงอัล (ผงอลูมิเนียม) จะทำปฏิกิริยาได้ดีที่สุด
ก) 4Al + 3O 2 = 2Al 2 O 3
ที่อุณหภูมิปกติ ปฏิกิริยาจะเกิดขึ้นเฉพาะบนพื้นผิวเท่านั้น หลังจากให้ความร้อนจนถึงอุณหภูมิจุดติดไฟ อัลที่ถูกบดจะเผาไหม้โดยมีฤทธิ์คายความร้อนสูง
b) 2Al + 3Cl 2 = 2AlCl 3 คลอไรด์
2Al + 3Br 2 = 2AlBr 3 โบรไมด์
2Al + 3I 2 = 2AlI 3 ไอโอไดด์
ปฏิกิริยากับ I 2 เกิดขึ้นเมื่อมีน้ำ ด้วย F 2 จะไม่มีปฏิกิริยา เพราะในช่วงแรกจะเกิดชั้นผิวที่แข็งแกร่งของ AlF 3 ขึ้นมา
c) 2Al + 3S = Al 2 S 3 ซัลไฟด์
2Al + N 2 = 2AlN ไนไตรด์
4Al + ZS = คาร์ไบด์ AlC 3
d) อลูมิเนียม C H 2 ไม่ได้รวมกันโดยตรง
2. ปฏิกิริยากับน้ำเมื่อมีด่าง
บทบาทของอัลคาไล
1) การละลายของฟิล์มออกไซด์ Al 2 O 3;
2) ป้องกันการก่อตัวของไฮดรอกไซด์ Al(OH) ที่ไม่ละลายน้ำ 3.
2Al + 6H 2 O + 2NaOH = 2Na + 3H 2
นา - โซเดียม tetrahydroxoaluminate
ในกรณีที่ไม่มีอัลคาไล อลูมิเนียมสามารถแทนที่ H2 ออกจากน้ำได้ภายใต้เงื่อนไขต่อไปนี้:
1) ถ้าพื้นผิวของมันถูกผสมกัน (เคลือบด้วยปรอท)
2) ในสุญญากาศหรือในสภาพแวดล้อมก๊าซเฉื่อยหลังจากทำความสะอาดพื้นผิวโลหะเบื้องต้นจากฟิล์มออกไซด์
3. การทำปฏิกิริยากับกรดที่ "ไม่ออกซิไดซ์" (HCl, H 2 SO 4 dil. ฯลฯ )
2อัล + 6H + → 2อัล 3+ + 3H 2
2Al + 6HCl = 2AlCl3 + 3H2
2Al + 3H 2 SO 4 = อัล 2 (SO 4) 3 + 3H 2
4. ปฏิกิริยากับ HNO 3 และ H 2 SO 4 ที่มีความเข้มข้นมาก
ที่อุณหภูมิปกติปฏิกิริยาจะไม่เกิดขึ้นเนื่องจากการทู่ของพื้นผิวอัลเกิดขึ้นซึ่งเกี่ยวข้องกับการนำออกซิเจนอะตอมหรือโมเลกุลเข้าไปรวมถึงการก่อตัวของสารประกอบที่ไม่ละลายน้ำกับอัล
เมื่อถูกความร้อน ปฏิกิริยาจะเกิดขึ้นค่อนข้างมาก:
อัล + 6HNO 3 เข้มข้น = อัล(NO 3) 3 + 3NO 2 + 3H 2 O
8Al + 15H 2 SO 4 เข้มข้น = 4Al 2 (SO 4) 3 + 3H 2 S + 12H 2 O
5. การทำปฏิกิริยากับ HNO 3 เจือจาง
ปฏิกิริยาจะเกิดขึ้นอย่างช้าๆ ที่อุณหภูมิปกติ และเร็วขึ้นเมื่อถูกความร้อน
อัล + 4HNO 3 = อัล(NO 3) 3 + NO + 2H 2 O
8Al + 30HNO 3 เจือจางบริสุทธิ์ = 8Al(NO 3) 3 + 3NH 4 NO 3 + 9 2 O
6. การทำปฏิกิริยากับกรดอินทรีย์
ปฏิกิริยาเกิดขึ้นกับกรดอะซิติกและกรดซิตริกเจือจางเมื่อถูกความร้อน และถูกเร่งเมื่อมี NaCl:
อัล + 6CH 3 COOH = 2(CH 3 COO) 3 อัล + 3H 2
7. การลดปริมาณโลหะจากออกไซด์ (aluminothermy)
2Al + Cr 2 O 3 = 2Cr + อัล 2 O 3
p-องค์ประกอบIIIกลุ่ม
ธาตุ p กลุ่มที่ 3 ได้แก่ โบรอน อะลูมิเนียม แกลเลียม อินเดียม และแทลเลียม สูตรอิเล็กทรอนิกส์ทั่วไปคือ ns 2 np 1 สถานะออกซิเดชันที่เป็นไปได้:
คุณสมบัติโลหะของกลุ่มได้รับการปรับปรุง: โบรอนเป็นอโลหะ แทลเลียมเป็นโลหะทั่วไป คุณสมบัติของ Ga และแอนะล็อกจะได้รับผลกระทบจากการบีบอัด d และคุณสมบัติของแทลเลียมยังได้รับผลกระทบจากการบีบอัด f อีกด้วย ธาตุทั้งหมดหายาก ยกเว้นอะลูมิเนียม (อันดับ III มีมากมายบนโลกรองจาก O และ Si)
อยู่ในธรรมชาติ
ปีเปิด |
ผู้ค้นพบ |
วัตถุดิบแร่ |
อยู่ในสัตว์ป่า |
|
เกย์-ลุสซัก (ฝรั่งเศส); Davy (อังกฤษ) จากภาษาอาหรับ บุรัค - เพื่อส่องแสง |
บอแรกซ์ นา 2 B 4 O 7 10H 2 O; |
sassolin H 3 VO 3 - พบในไอภูเขาไฟ, น้ำพุร้อน, BN - โบรอนไนไตรด์ |
||
ธาตุอาหารพืชขนาดเล็ก เป็นพิษเกิน |
พิษ. ปริมาณสำหรับคน 4 กรัม เออร์สเตด (เดนมาร์ก) จาก lat. สารส้ม – สารส้ม อะลูมิเนียมอัล 2 O 3 nH 2 O; |
อลูมิเนียมซิลิเกต, Na 3 cryolite, คอรันดัม – ทับทิมแดง (Cr 3+); |
||
แซฟไฟร์สีน้ำเงิน (Ti 3+, Fe 3+); |
เนฟีลีน นา 2 Oอัล 2 O 3 2SiO 2 ; |
อะลูไนต์ K 2 SO 4 Al 2 (SO 4) 3 2Al 2 O 3 |
||
6H 2O (รวมแร่ธาตุ 250 ชนิด) |
มันสะสมในร่างกายมนุษย์ด้วยการรับประทานอาหารทุกวันและมีบทบาทในการพัฒนาโรคอัลไซเมอร์ พิษ. ปริมาณ 5 กรัม โซดาใน org-snake 70 กก. - 61 มก. |
Lecoq de Boisbaud-ran (ฝรั่งเศส) จาก lat. กัลเลีย-ฝรั่งเศส |
||
มีปริมาณแร่ธาตุของธาตุอื่นมากกว่า 1% สกัดเป็นผลพลอยได้ในการผลิต Zn และ Cu สารกระตุ้นกระบวนการทางชีวเคมี ความเป็นพิษต่ำ Reich, Richter (เยอรมนี) ตั้งชื่อตามเส้นสีครามในสเปกตรัมของเขา |
เกิดขึ้นเป็นสิ่งเจือปน (มากถึง 1%) ในแร่สังกะสีซัลไฟด์และกาลีนา PbS ซึ่งได้มาเป็นผลพลอยได้ ผลิตภัณฑ์ที่มีการผลิต Zn และ Pb |
ปริมาณพิษ 30 มก. ปริมาณอันตรายถึงชีวิต 200 มก. |
ครูกส์ (อังกฤษ)
ค่าคงที่ทางกายภาพบางส่วนระบุไว้ในตาราง:
สรุป: อลูมิเนียมเป็นโลหะเบา แกลเลียม อินเดียม และแทลเลียมเป็นโลหะหนัก โลหะทั้งหมดของกลุ่ม IIIA สามารถหลอมละลายได้โดยเฉพาะแกลเลียม - มันละลายในมือ (จากสารที่รู้จักทั้งหมดมีช่วงอุณหภูมิที่ใหญ่ที่สุดสำหรับการดำรงอยู่ของสถานะของเหลว - ในสถานะของเหลวมีแนวโน้มที่จะเย็นเกินไปและไม่แข็งตัว เป็นเวลานาน) ความแข็งของโบรอนใกล้เคียงกับความแข็งของเพชร แกลเลียม อินเดียม แทลเลียม ถูกตัดด้วยมีด
คุณสมบัติของโบรอนที่ไม่ใช่โลหะนั้นแตกต่างอย่างมากจากองค์ประกอบ p อื่น ๆ ของกลุ่มที่สาม บมีการดัดแปลง allotropic สองครั้งโดยอะตอมของโบรอนจะรวมกันเป็นกลุ่ม B 12:
อสัณฐาน - ผงสีน้ำตาล
ผลึก - ผลึกสีดำแดงที่มีเอนโทรปีต่ำ ทนไฟ ไดแมกเนติก และมีคุณสมบัติเซมิคอนดักเตอร์
ในทางเคมี โบรอนมีความเฉื่อย และโบรอนที่เป็นผลึกมีความเฉื่อยมากกว่าโบรอนอสัณฐาน แสดงความคล้ายคลึงกันในแนวทแยงกับซิลิคอน: โดยมีลักษณะเฉพาะมากที่สุดคืออนุพันธ์ที่มีสถานะออกซิเดชันที่เป็นบวก ไฮไดรด์ที่ต่ำกว่าจะไม่เสถียรและเป็นก๊าซ
ปฏิกิริยาระหว่างโบรอนกับสารอย่างง่ายสามารถแสดงได้ด้วยแผนภาพต่อไปนี้:
+ F 2 (20-25 องศาเซลเซียส) BF 3
+ Cl 2, Br 2, I 2 (400-900 o C) BCl 3, Bbr 3, BI 3
+ ส (610 o C) B 2 ส 3
ใน + O 2 (700 o C อากาศ) 4B + 3O 2 = 2B 2 O 3 ; H = -2508 กิโลจูล
+ N 2, (900 o C) BN
+ P (1200 o C) ความดันโลหิต
+ ซี (2000 o ซ) บี 4 ซี
การเผาโบรอนด้วยโลหะหลายชนิดส่งผลให้เกิดโบไรด์โลหะ Borides ของ s-element MgB 2 มีฤทธิ์ทางเคมี โบไรด์ขององค์ประกอบ d และ f ส่วนใหญ่มีความแข็งมาก ทนความร้อน (2000-3000 o C) และมีความเสถียรทางเคมี (Cr 4 B, Cr 3 B, CrB, CrB 2) ตัวอย่างเช่น เซอร์โคเนียมโบไรด์ ZrB 2 ละลายที่อุณหภูมิ 3040 o C ใช้สำหรับการผลิตชิ้นส่วนสำหรับเครื่องยนต์ไอพ่น ฯลฯ และยังเป็นตัวเร่งปฏิกิริยาด้วย
ไฮโดรเจนไม่ทำปฏิกิริยากับโบรอนแม้ที่อุณหภูมิสูง สารประกอบโบรอนกับไฮโดรเจน - โบโรไฮไดรด์ - โบเรน - ได้รับทางอ้อม
เมื่อถูกความร้อนอย่างแรง กิจกรรมรีดิวซ์ของโบรอนจะปรากฏต่อออกไซด์ที่เสถียร:
2B + 3HOH = B2O3 + 3H2
3SiO 2 + 4B = 3Si + 2B 2 O 3
มีเพียง HNO 3 และ H 2 SO 4 ที่เข้มข้นร้อนเท่านั้นที่ทำปฏิกิริยากับโบรอนโดยแปลงเป็น H 3 VO 3:
B + 3HNO 3 = H 3 BO 3 + 3NO 2
2B + 3H 2 SO 4 = 2H 3 BO 3 + 3SO 2
อัลคาไลไม่มีผลกระทบต่อผลึกโบรอนหากไม่มีสารออกซิไดซ์ โบรอนอสัณฐานละลายในสารละลายอัลคาไลเข้มข้นเพื่อสร้างสารเมตาบอเรต:
2V + 2KON + 2H 2 O = 2KVO 2 + 3H 2
ธาตุ p ในกลุ่ม III ทั้งหมด ยกเว้นโบรอน เป็นโลหะ มีสีเงินสีขาว อลูมิเนียม แกลเลียม อินเดียม ถูกเคลือบด้วยฟิล์มออกไซด์ ในอนุกรมแรงดันไฟฟ้า จะอยู่ก่อนไฮโดรเจน อลูมิเนียมอยู่ระหว่างแมกนีเซียมและสังกะสี และโลหะที่เหลืออยู่ใกล้เหล็ก
อลูมิเนียม– เป็น p-metal ตัวแรกและเบาที่สุด มีค่าการนำไฟฟ้าและความร้อนสูง และมีความเหนียวสูง มีความคล้ายคลึงกันในแนวทแยงกับเบริลเลียมและความคล้ายคลึงในแนวนอนกับซิลิคอน (โดยเฉพาะในอะลูมิโนซิลิเกต)
มีฤทธิ์ทางเคมีมาก แต่ภายใต้สภาวะปกติจะถูกปกคลุมด้วยฟิล์มออกไซด์บางที่แข็งแกร่งมาก ~ 10 นาโนเมตร เนื่องจากมีความทนทานต่อการกัดกร่อน ปฏิกิริยาเกือบทั้งหมดที่เกี่ยวข้องกับอะลูมิเนียมเกิดขึ้นโดยมีระยะเวลาแฝง (ซ่อนเร้น) ที่จำเป็นสำหรับการทำลายฟิล์มออกไซด์หรือการแพร่กระจายของรีเอเจนต์ผ่านมัน
เฉพาะในสถานะบดละเอียดที่อุณหภูมิสูงเท่านั้นที่จะเผาไหม้ในออกซิเจนและทำปฏิกิริยากับซัลเฟอร์ ด้วยความร้อนแรงที่ 800 o C มันทำปฏิกิริยากับไนโตรเจนและที่ 2,000 o C - กับคาร์บอน ด้วยคลอรีนและโบรมีน - ที่อุณหภูมิปกติ โดยมีไอโอดีนเมื่อถูกความร้อนหรือต่อหน้าน้ำ - เป็นตัวเร่งปฏิกิริยา
20 o C: + F 2 (Cl 2, Br 2) = AlF 3, AlCl 3, AlBr 3
20 o C: + แมว (H 2 O) + I 2 = AlI 3
อัล การจุดระเบิด (ความร้อนเล็กน้อย): + O 2 (S) = Al 2 O 3, Al 2 S 3
800 o C: + N 2 = อัลเอ็น
อุณหภูมิสูง: + Me x O y = nAl 2 O 3 + xMe (อุณหภูมิอะลูมิเนียม)
2000 o C: + C = อัล 4 C 3
อัลจะลดโลหะจำนวนมากจากออกไซด์อย่างแข็งขัน Aluminothermy หรือ Aluminothermy เป็นวิธีการผลิต Mn, Cr, V, W.
Cr 2 O 3 + 2Al = อัล 2 O 3 + 2Cr
เมื่อถูกความร้อน:
2Al + 2NH 3 2AlN + 3H 2
อลูมิเนียมเป็นแอมโฟเทอริกและละลายในสารละลายกรดและด่าง
2Al + 3H 2 SO 4 ดิล = อัล 2 (SO 4) 3 + 3H 2
2Al + 2NaOH + 8HOH = 2Na + 3H 2
อัลละลายได้อย่างเห็นได้ชัดในสารละลายเกลือที่มีปฏิกิริยาเป็นกรดหรือด่างเนื่องจากการไฮโดรไลซิสเช่นในสารละลาย Na 2 CO 3 .
หากฟิล์มออกไซด์ถูกกำจัดออกโดยกลไกหรือโดยการรวมกัน (สร้างฟิล์มพื้นผิวจากสารละลายของแข็งของอะลูมิเนียมกับปรอท) อะลูมิเนียมจะทำปฏิกิริยากับน้ำอย่างแรง:
2อัล + 6H 2 O = 2อัล(OH) 3 + 3H 2
อลูมิเนียมถูกทำให้ขุ่น (เนื่องจากการก่อตัวของฟิล์มป้องกัน) ในกรดไนตริกเข้มข้นและเจือจางมาก เช่นเดียวกับในกรดซัลฟิวริกเข้มข้น
สารประกอบที่มีสถานะออกซิเดชัน +1
สารประกอบจำนวนมากขึ้นชื่อในเรื่องแทลเลียม ในขณะที่อนุพันธ์ของแกลเลียมและอินเดียมไม่เสถียรและเป็นสารรีดิวซ์ที่รุนแรง
ไอออน Tl+ มีรัศมี (0.144 นาโนเมตร) ใกล้กับรัศมีของ K, Rb และ Ag ดังนั้นเคมีของแทลเลียมจึงคล้ายคลึงกับเคมีของโลหะอัลคาไลและ Ag สารประกอบ Tl + ส่วนใหญ่เป็นไอออนิก สารประกอบส่วนใหญ่ละลายได้ในน้ำ ในแง่ของคุณสมบัติทางเคมี ออกไซด์และไฮดรอกไซด์มีคุณสมบัติพื้นฐานดังต่อไปนี้:
Tl 2 O + HOH = 2TlOH
แทลเลียมไฮดรอกไซด์เป็นเบสแก่ แต่เมื่อได้รับความร้อนถึง 100 o C มันจะแยกน้ำออก:
2TlOH = Tl 2 O + HOH
Tl+ ไม่ได้มีลักษณะเฉพาะด้วยการก่อตัวที่ซับซ้อน มันไม่ก่อให้เกิดผลึกไฮเดรตด้วยซ้ำ
สารประกอบที่มีสถานะออกซิเดชัน +3
ใน- สถานะออกซิเดชัน +3 ปรากฏในโบรอนในสารประกอบที่มีธาตุที่มีประจุไฟฟ้ามากกว่าตัวมันเอง กล่าวคือ ในออกไซด์ เฮไลด์ ซัลไฟด์ ไนไตรด์ ไฮไดรด์ ฯลฯ
โบรอนออกไซด์มีลักษณะเป็นกรด
B 2 O 3 + 2KOH = 2KBO 2 + H 2 O
ได้มาจากการทำให้กรดบอริกแห้ง โบรอนออกไซด์ทำปฏิกิริยาอย่างแรงกับน้ำเพื่อสร้างกรดบอริก:
ข 2 โอ 3 + 3H 2 O = 2H 3 BO 3
การใช้งาน: ในการสังเคราะห์อนินทรีย์ - ส่วนที่จำเป็นของเคลือบฟันและเคลือบ; การเติม B 2 O 3 ลงในประจุในการเตรียมแก้วจะเพิ่มความแข็ง ทนความร้อน และทนต่อสารเคมี - เครื่องแก้วเคมีคุณภาพสูงทำจากแก้วดังกล่าว
กรดบอริกหรือกรดออร์โธบอริก H 3 VO 3 เป็นผลึกสีขาว เกล็ดมันเงาละลายในน้ำร้อน นี่เป็นกรดอ่อนมาก - ที่อุณหภูมิ 20 o C:
เค 1 = 610 -10; เค 2 =210 -13; เค 3 = 210 -14.
สารละลายที่เป็นน้ำของเกลือกรดบอริกจะถูกไฮโดรไลซ์และมีปฏิกิริยาอัลคาไลน์ที่รุนแรง เมื่อถูกความร้อน กรดบอริกจะสูญเสียน้ำทีละขั้นตอน เปลี่ยนเป็นกรดเมตาบอริกและกรดเตตระบอริก จากนั้นจึงกลายเป็นบอริกแอนไฮไดรด์:
ช 3 บอ 3 เอชบีโอ 2 เอช 2 บี 4 โอ 7 บี 2 โอ 3
เมื่อแอลกอฮอล์มีกรดซัลฟิวริกก็สามารถให้เอสเทอร์ได้:
B(OH) 3 + 3CH 3 OH = B(OCH 3) 3 + 3HOH
วิธีการผลิตกรดบอริก:
นา 2 B 4 O 7 + H 2 SO 4 + 5H 2 O = นา 2 SO 4 + 4H 3 BO 3
การใช้กรดบอริก: สำหรับการเตรียมเคลือบฟันและเคลือบในการผลิตผลิตภัณฑ์พิเศษ ประเภทของกระจกค่ะ กระดาษและอุตสาหกรรมฟอกหนังเพื่อเป็นยาฆ่าเชื้อ
สรุป: เคมีของสารประกอบออกซิเจนของโบรอนและซิลิคอนมีอะไรที่เหมือนกันหลายอย่าง ได้แก่ ลักษณะที่เป็นกรดของออกไซด์และไฮดรอกไซด์ การก่อตัวของออกไซด์ของแก้ว และความสามารถในการสร้างโครงสร้างโพลีเมอร์จำนวนมาก
โบรอนเฮไลด์ VG 3 เป็นที่รู้จักสำหรับฮาโลเจนทั้งหมดซึ่งสามารถหาได้จากสารธรรมดาโดยการให้ความร้อน วิธีอื่นในการผลิตโบรอนเฮไลด์: โดยการให้ความร้อน:
B 2 O 3 + 3C + 3Cl 2 = 3BCl 3 + 3CO
B 2 O 3 + 3CaF 2 + 3H 2 SO 4 = 2BF 3 + 3CaSO 4 + 3H 2 O
โมเลกุลของพวกมันมีรูปร่างเป็นรูปสามเหลี่ยมแบน และวงโคจรของโบรอนมีส่วนร่วมในการผสมพันธุ์ sp 2 BF 3 - แก๊ส; BCl 3, Bbr 3 – ของเหลว; BI 3 – มั่นคง เนื่องจากความยาวพันธะเพิ่มขึ้นและพลังงานลดลงในซีรีย์ BF 3 - BCl 3 - Bbr 3 - BI 3 ความเสถียรของสารประกอบจึงลดลง ที่ใช้กันอย่างแพร่หลายคือฟลูออไรด์และโบรอนคลอไรด์ การไฮโดรไลซิสของโบรอนฟลูออไรด์ทำให้เกิดกรดไฮโดรฟลูออริกเชิงซ้อน:
4BF 3 + 3HOH = H 3 BO 3 + 3H
ความสามารถในการโต้ตอบระหว่างผู้บริจาคและผู้รับเนื่องจากการโคจรอิสระของอะตอมโบรอนเป็นตัวกำหนดการใช้โบรอนเฮไลด์เป็นตัวเร่งปฏิกิริยาในการสังเคราะห์สารอินทรีย์
ซัลไฟด์ B 2 S 3 เป็นสารคล้ายแก้วที่ถูกสลายตัวอย่างสมบูรณ์ด้วยน้ำอันเป็นผลมาจากไฮโดรไลซิส
โบรอนไฮไดรด์ (โบรอน) มีองค์ประกอบ B n H n +4 หรือ B n H n +6 สารประกอบไฮโดรเจนที่ง่ายที่สุด BH 3 ไม่มีอยู่ภายใต้สภาวะปกติตัวแทนที่ง่ายที่สุดคือก๊าซ B 2 H 6, B 4 H 10 B 5 H 9, B 6 H 10 - ของเหลว; B 10 H 14 เป็นของแข็ง โบรอนทั้งหมดได้มาทางอ้อม
2มก. 3 B 2 + 12HOH = B 4 H 10 + H 2 + 6Mg(OH) 2
Boranes มีฤทธิ์ทางเคมี ในอากาศพวกมันจะติดไฟและเผาไหม้ตามธรรมชาติโดยปล่อยความร้อนจำนวนมากออกมา ดังนั้นจึงสามารถใช้เป็นเชื้อเพลิงจรวดได้:
B 2 H 6 + 3O 3 3H 2 O + B 2 O 3
พวกมันสลายตัวด้วยน้ำ แอลกอฮอล์ ด่าง และปล่อยไฮโดรเจนออกมา:
ข 2 ชม 6 + 6 ชม 2 O = 2 ชม 3 VO 3 + 6 ชม 2
ในสภาพแวดล้อมอีเธอร์ B 2 H 6 ทำปฏิกิริยากับลิเธียมไฮไดรด์ทำให้เกิดลิเธียมเตตระไฮไดรด์บอเรต:
ข 2 H 6 + 2LiH = 2Li
โบแรนส่วนใหญ่มีกลิ่นน่ารังเกียจและมีพิษร้ายแรง!
โบรอนไนไตรด์ BN (“กราไฟท์สีขาว”) เป็นผงสีขาวโครงสร้างคล้ายกับกราไฟท์: ขัดออกเป็นสะเก็ดทนไฟสูงมีความเฉื่อยทางเคมี ใช้เป็นฉนวนและเป็นสารหล่อลื่นอุณหภูมิสูงที่เป็นของแข็ง นอกจากนี้ยังมีการดัดแปลงคล้ายเพชรของ BN - borazone หรือ elboron ซึ่งอะตอมของโบรอนและไนโตรเจนอยู่ใน sp 3 hybridization มันถูกใช้เป็นวัสดุที่มีความแข็งเป็นพิเศษในการขุดเจาะและการตัดโลหะ
โบรอนคาร์ไบด์ B 4 C (T pl = 2350 o C) มีความแข็งสูง (รองจากเพชรและโบราโซน) และทนทานต่อสารเคมี ซึ่งคงอยู่แม้ที่อุณหภูมิสูง
สำหรับ 3พี-ธาตุที่เป็นโลหะหมายเลขประสานงานลักษณะเฉพาะคือ 4 และ 6
สำหรับ Al 3+ - สารประกอบไบนารี
อัลเอฟ 3, อัลไคล 3, อัล 2 O 3, อัล 2 เอส 3, อัลเอ็น, อัลเอช 3
ภายใต้สภาวะปกติจะเป็นโพลีเมอร์ เหล่านี้คือของแข็งสีขาว
ออกไซด์: ในซีรีส์ Al 2 O 3 - Ga 2 O 3 - ใน 2 O 3 -Tl 2 O 3 มีคุณสมบัติพื้นฐานเพิ่มขึ้นความสามารถในการละลายของกรดเพิ่มขึ้นและความเสถียรลดลง
ออกไซด์ อัล 2 โอ 3 – อลูมินา –เกิดขึ้นตามธรรมชาติในรูปของคอรันดัม คริสตัลคอรันดัมสีโปร่งใส: สีแดง - ทับทิม (Cr 3+); สีน้ำเงิน - ไพลิน (Ti 3+, Fe 3+) - อัญมณีพวกเขาก็ได้มาจากการประดิษฐ์เช่นกัน ผลึก Al 2 O 3 มีความเสถียรทางเคมีสูงและไม่ทำปฏิกิริยากับน้ำ เพื่อให้ความร้อนเป็นเวลานาน:
อัล 2 O 3 + 6HCl = 2AlCl 3 + 3H 2 O
อัล 2 O 3 + 2NaOH + 7HOH = 2Na
ได้รับ Al 2 O 3 ออกไซด์:
จากบอกไซต์ (ประกอบด้วย Fe 2 O 3, SiO 2, CaO ฯลฯ) หรือโดยการชะล้าง NaOH ของบอกไซต์คุณภาพสูง ( การชะล้าง –การสกัดส่วนประกอบจากวัตถุดิบประเภทต่างๆ (แร่ สารเข้มข้น ของเสียจากอุตสาหกรรม ฯลฯ) โดยการบำบัดด้วยสารละลายที่เป็นน้ำของรีเอเจนต์อื่น ๆ - อัลคาไล น้ำ กรด) หรือโดยการเผาอะลูมิเนียมคุณภาพต่ำด้วยโซดา:
อัล 2 O 3 + นา 2 CO 3 = 2NaAlO 2 + CO 2
2NaAlO 2 + CO 2 + 3H 2 O = 2Al(OH) 3 + นา 2 CO 3
หรือจากเนฟิลีนโดยการเผาด้วยหินปูน (1200 o C):
นา 2 Oอัล 2 O 3 2SiO 2 + 2CaCO 3 = 2CaSiO 3 + 2NaAlO 2 + 2CO 2
โซเดียมอะลูมิเนตที่ได้จะถูกชะล้างด้วยน้ำ และใช้แคลเซียมซิลิเกตที่ไม่ละลายน้ำเพื่อผลิตซีเมนต์
2อัล(OH) 3 = อัล 2 O 3 + 3H 2 O
อะลูมิเนียมไฮดรอกไซด์เป็นสารประกอบโพลีเมอร์ ได้มาจากสมการ:
นา + CO 2 = อัล(OH) 3 + NaHCO 3
นี่เป็นสารประกอบแอมโฟเทอริกทั่วไป ผลิตภัณฑ์ที่ได้มาใหม่จะละลายในกรดและด่าง ใน Ga(OH) 3 ฟังก์ชันพื้นฐานและเป็นกรดจะแสดงออกมาในระดับเดียวกันโดยประมาณ ใน (OH) 3 คุณสมบัติพื้นฐานมีมากกว่าฟังก์ชันที่เป็นกรด ใน Tl(OH) 3 ฟังก์ชันที่เป็นกรดจะแสดงออกอย่างอ่อนและแทบไม่มีเลย ประจักษ์
อะลูมิเนียมไฮไดรด์ - สารประกอบโพลีเมอร์ - ได้รับทางอ้อมในสารละลายไม่มีตัวตน:
AlCl 3 + 3LiH = AlH 3 + 3LiCl
LiH ส่วนเกิน:
4AlCl 3 + 4LiH = 4Li + 12HCl
สารเชิงซ้อนที่เกิดขึ้น (ลิเธียม tetrahydridealuminate) เป็นตัวรีดิวซ์ที่รุนแรง ตัวอย่างเช่น ทำปฏิกิริยาอย่างรุนแรงกับน้ำ:
Li + 4H 2 O = LiOH + อัล(OH) 3 + 4H 2
อะลูมิเนียมคลอไรด์ถูกนำมาใช้กันอย่างแพร่หลายเป็นตัวเร่งปฏิกิริยาในการสังเคราะห์สารอินทรีย์ โดดเด่นท่ามกลางอะลูมิเนียมเฮไลด์ด้วยคุณสมบัติที่ผิดปกติ เมื่อมันละลายที่ 190-192 o C ปริมาตรจะเพิ่มขึ้นเกือบสองเท่าและค่าการนำไฟฟ้าจะลดลงเกือบเป็น 0 ซึ่งสัมพันธ์กับการเปลี่ยนโครงสร้างไอออนิกไปเป็นโมเลกุล อะลูมิเนียมเฮไลด์จะลดขนาดลงแม้ในสถานะไอ:
2AlCl 3 = อัล 2 Cl 6 + 121 กิโลจูล
2อัลไอ 3 = อัล 2 ฉัน 6 +94 กิโลจูล
ในสารละลาย เกลืออะลูมิเนียมจะถูกไฮโดรไลซ์สูง (ซัลเฟตและคลอไรด์เป็นสารตกตะกอน)
อัล 2 ส 3 + 6H 2 O = 2อัล(OH) 3 + 3H 2 ส
AlN + 3HOH = อัล(OH) 3 + NH 3
2Al(CH 3 COO) 3 + 3H 2 O = (t) AlOH(CH 3 COO) 2 + อัล(OH) 2 CH 3 COO + 3CH 3 COOH
การไฮโดรไลซิสร่วม:
2อัล 3+ + 3CO 3 2- + 3HOH = 2อัล(OH) 3 + 3CO 2
เกลือของกรดที่ประกอบด้วยออกซิเจนมีลักษณะเฉพาะคือการก่อตัวของผลึกไฮเดรตโดยมีโมเลกุลน้ำจำนวนมาก Al(NO 3) 3 9H 2 O สารส้มอลูมิเนียมโพแทสเซียม KAl(SO 4) 2 12H 2 O ใช้สำหรับการฟอกหนัง เครื่องหนังและในอุตสาหกรรมการย้อมสีสำหรับผ้าฝ้าย
กลุ่มย่อยโบรอนเป็นกลุ่มย่อยหลักของกลุ่มที่สาม ตามการจำแนกประเภทของ IUPAC ใหม่: ธาตุ 13 กลุ่มในตารางธาตุขององค์ประกอบทางเคมีของ D.I. Mendeleev ซึ่งรวมถึงโบรอน B, อะลูมิเนียม Al, แกลเลียม Ga, อินเดียม อิน และแทลเลียม Tl องค์ประกอบทั้งหมดของกลุ่มย่อยนี้ ยกเว้นโบรอน เป็นโลหะ
กลุ่มที่ 3 ได้แก่ โบรอน อะลูมิเนียม แกลเลียม อินเดียม แทลเลียม (กลุ่มย่อยหลัก) รวมถึงสแกนเดียม อิตเทรียม แลนทานัม และแลนทาไนด์ แอกทิเนียม และแอกทิไนด์ (กลุ่มย่อยด้านข้าง)
ที่ระดับอิเล็กทรอนิกส์ภายนอกขององค์ประกอบของกลุ่มย่อยหลักจะมีอิเล็กตรอนสามตัว (s 2 p 1) พวกมันปล่อยอิเล็กตรอนเหล่านี้ได้อย่างง่ายดายหรือสร้างอิเล็กตรอนที่ไม่มีคู่สามตัวได้อย่างง่ายดายเนื่องจากการเปลี่ยนอิเล็กตรอนหนึ่งตัวเป็นระดับ p โบรอนและอะลูมิเนียมมีลักษณะเป็นสารประกอบเฉพาะที่มีสถานะออกซิเดชันที่ +3 องค์ประกอบของกลุ่มย่อยแกลเลียม (แกลเลียม อินเดียม แทลเลียม) ยังมีอิเล็กตรอนสามตัวในระดับอิเล็กทรอนิกส์ภายนอก ซึ่งก่อตัวเป็นโครงร่าง s 2 p 1 แต่จะตั้งอยู่หลังชั้น 18 อิเล็กตรอน ดังนั้นแกลเลียมจึงแตกต่างจากอลูมิเนียมตรงที่คุณสมบัติที่ไม่ใช่โลหะอย่างชัดเจน คุณสมบัติเหล่านี้ในซีรีย์ Ga, In, Tl อ่อนลง และคุณสมบัติของโลหะเพิ่มขึ้น
โครงสร้างทางอิเล็กทรอนิกส์ของชั้นวาเลนซ์แอกติไนด์มีความคล้ายคลึงกับโครงสร้างทางอิเล็กทรอนิกส์ของชั้นวาเลนซ์แลนทาไนด์หลายประการ แลนทาไนด์และแอกติไนด์ทั้งหมดเป็นโลหะทั่วไป
องค์ประกอบทั้งหมดของกลุ่ม III มีความสัมพันธ์กับออกซิเจนอย่างมาก และการก่อตัวของออกไซด์จะมาพร้อมกับการปล่อยความร้อนจำนวนมาก
องค์ประกอบ Group III มีการใช้งานที่หลากหลาย
โบรอนถูกค้นพบโดย J. Gay-Lussac และ L. Thénard ในปี 1808 ปริมาณโบรอนในเปลือกโลกอยู่ที่ 1.2·10-3%
สารประกอบโบรอนกับโลหะ (โบไรด์) มีความแข็งและทนความร้อนสูง ดังนั้นจึงใช้ในการผลิตโลหะผสมพิเศษที่มีความแข็งเป็นพิเศษและทนความร้อน โบรอนคาร์ไบด์และโบรอนไนไตรด์มีความต้านทานความร้อนได้ดีเยี่ยม หลังใช้เป็นสารหล่อลื่นที่อุณหภูมิสูง ผลึกไฮเดรตของโซเดียมเตตระบอเรต Na 2 B 4 O 7 · 10H 2 O (บอแรกซ์) มีองค์ประกอบคงที่สารละลายของมันถูกใช้ในเคมีวิเคราะห์เพื่อกำหนดความเข้มข้นของสารละลายกรด
สารประกอบของแกลเลียมที่มีธาตุกลุ่ม VI (ซัลเฟอร์, ซีลีเนียม, เทลลูเรียม) เป็นสารกึ่งตัวนำ เครื่องวัดอุณหภูมิอุณหภูมิสูงจะเต็มไปด้วยแกลเลียมเหลว
อินเดียมถูกค้นพบโดย T. Richter และ F. Reich ในปี 1863 มีปริมาณอยู่ในเปลือกโลกอยู่ที่ 2.5·10-5% การเติมอินเดียมลงในโลหะผสมทองแดงจะช่วยเพิ่มความต้านทานต่อน้ำทะเล การเติมโลหะนี้ลงในเงินจะเพิ่มความแวววาวของเงินและป้องกันไม่ให้เกิดความหมองในอากาศ การเคลือบอินเดียมช่วยปกป้องโลหะจากการกัดกร่อน มันเป็นส่วนหนึ่งของโลหะผสมบางชนิดที่ใช้ในทางทันตกรรม เช่นเดียวกับโลหะผสมที่ละลายต่ำบางชนิด (โลหะผสมของอินเดียม บิสมัท ตะกั่ว ดีบุก และแคดเมียมละลายที่อุณหภูมิ 47 ° C) สารประกอบอินเดียมที่มีอโลหะหลายชนิดมีคุณสมบัติเป็นสารกึ่งตัวนำ
แทลเลียมถูกค้นพบโดย W. Crookes ในปี พ.ศ. 2404 มีปริมาณอยู่ในเปลือกโลก 10-4% โลหะผสมของแทลเลียม (10%) กับดีบุก (20%) และตะกั่ว (70%) มีความต้านทานต่อกรดสูงมาก สามารถทนต่อปฏิกิริยาของส่วนผสมของกรดซัลฟิวริก ไฮโดรคลอริก และกรดไนตริก แทลเลียมจะเพิ่มความไวของตาแมวต่อรังสีอินฟราเรดที่เล็ดลอดออกมาจากวัตถุที่ให้ความร้อน สารประกอบแทลเลียมมีพิษสูงและทำให้ผมร่วง
แกลเลียม อินเดียม และแทลเลียมเป็นธาตุรอง ตามกฎแล้วเนื้อหาในแร่จะต้องไม่เกินหนึ่งในพันของเปอร์เซ็นต์
คุณสมบัติทางเคมีของโบรอน แอปพลิเคชัน
โลหะกึ่งโลหะสีดำที่แข็ง เปราะ และมันวาว
ในทางเคมี โบรอนภายใต้สภาวะปกติจะค่อนข้างเฉื่อยและมีปฏิกิริยาโต้ตอบกับฟลูออรีนเท่านั้น และโบรอนที่เป็นผลึกจะมีปฏิกิริยาน้อยกว่าโบรอนอสัณฐาน
เมื่ออุณหภูมิสูงขึ้น กิจกรรมของโบรอนจะเพิ่มขึ้น และรวมตัวกับออกซิเจน ซัลเฟอร์ และฮาโลเจน เมื่อถูกความร้อนในอากาศถึง 700°C โบรอนจะไหม้ด้วยเปลวไฟสีแดง ทำให้เกิดบอริกแอนไฮไดรด์ B 2 O 3 ซึ่งเป็นมวลแก้วไม่มีสี
เมื่อถูกความร้อนสูงกว่า 900 °C โบรอนและไนโตรเจนจะเกิดเป็นโบรอนไนไตรด์ BN เมื่อถูกความร้อนด้วยถ่านหิน โบรอนคาร์ไบด์ B 4 C 3
โบรอนไม่ทำปฏิกิริยากับไฮโดรเจนอย่างเห็นได้ชัด ไฮไดรด์ (โบโรไฮไดรด์) ได้มาทางอ้อม ที่อุณหภูมิร้อนแดง โบรอนจะทำปฏิกิริยากับไอน้ำ:
2B + 3H 2 O = B 2 O 3 + 3H 2
โบรอนทำปฏิกิริยาเฉพาะกับไนตริกร้อน กรดซัลฟูริก และกรดกัดทอง เพื่อสร้างกรดบอริก H 3 BO 3
ละลายช้าๆ ในสารละลายอัลคาไลเข้มข้นเพื่อสร้างบอเรต
เมื่อได้รับความร้อนสูง โบรอนจะแสดงคุณสมบัติในการบูรณะ ตัวอย่างเช่น สามารถรีดิวซ์ซิลิคอนหรือฟอสฟอรัสจากออกไซด์ได้:
คุณสมบัติของโบรอนนี้สามารถอธิบายได้ด้วยความแข็งแรงที่สูงมากของพันธะเคมีในโบรอนออกไซด์ B2O3
แอปพลิเคชัน.
ธาตุโบรอน
โบรอน (ในรูปของเส้นใย) ทำหน้าที่เป็นสารเสริมความแข็งแรงให้กับวัสดุคอมโพสิตหลายชนิด
โบรอนมักใช้ในอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์เพื่อเปลี่ยนประเภทการนำไฟฟ้าของซิลิคอน
โบรอนถูกใช้ในโลหะวิทยาเป็นองค์ประกอบไมโครอัลลอยด์ ซึ่งช่วยเพิ่มความสามารถในการชุบแข็งของเหล็กได้อย่างมาก
สารประกอบโบรอน
โบรอนคาร์ไบด์ใช้ในรูปแบบกะทัดรัดสำหรับการผลิตตลับลูกปืนไดนามิกของแก๊ส
เปอร์บอเรต / เปอร์รอกโซบอเรต (ประกอบด้วย 2- ไอออน) ผลิตภัณฑ์ทางเทคนิคประกอบด้วย "ออกซิเจนที่ใช้งานได้" มากถึง 10.4% โดยผลิตสารฟอกขาว "ที่ไม่มีคลอรีน" ("เพอร์ซิล", "เพอร์โซล" ฯลฯ)
นอกจากนี้ ยังควรชี้ให้เห็นอีกว่าโลหะผสมโบรอน-คาร์บอน-ซิลิคอนมีความแข็งสูงเป็นพิเศษ และสามารถเปลี่ยนวัสดุการเจียรใดๆ ได้ (ยกเว้นคาร์บอนไนไตรด์ เพชร โบรอนไนไตรด์ในแง่ของความแข็งระดับไมโคร) และในแง่ของต้นทุนและการเจียร ประสิทธิภาพ (เชิงเศรษฐกิจ) เหนือกว่าวัสดุขัดถูทั้งหมดที่มนุษย์รู้จัก
โลหะผสมของโบรอนและแมกนีเซียม (แมกนีเซียมไดโบไรด์ MgB2) ในปัจจุบันมีอุณหภูมิวิกฤตที่สูงเป็นประวัติการณ์ในการเปลี่ยนสถานะเป็นตัวนำยิ่งยวดในหมู่ตัวนำยิ่งยวดประเภท I การปรากฏตัวของบทความข้างต้นกระตุ้นให้เกิดงานในหัวข้อนี้เพิ่มขึ้นอย่างมาก
กรดบอริก (H 3 BO 3) ใช้กันอย่างแพร่หลายในพลังงานนิวเคลียร์ในฐานะตัวดูดซับนิวตรอนในเครื่องปฏิกรณ์นิวเคลียร์ประเภท VVER (PWR) โดยใช้นิวตรอน "ความร้อน" ("ช้า") เนื่องจากคุณลักษณะนิวทรอนิกส์และความสามารถในการละลายในน้ำ การใช้กรดบอริกทำให้สามารถควบคุมพลังงานของเครื่องปฏิกรณ์นิวเคลียร์ได้อย่างราบรื่น (ไม่ใช่แบบขั้นตอน) โดยการเปลี่ยนความเข้มข้นในตัวหล่อเย็น - ที่เรียกว่า "การควบคุมโบรอน" .
สารประกอบโบโรไฮไดรด์และออร์กาโนโบรอน
อนุพันธ์อินทรีย์ของโบรอน (โบโรไฮไดรด์) จำนวนหนึ่งเป็นเชื้อเพลิงจรวดที่มีประสิทธิภาพอย่างยิ่ง (ไดโบเรน (B2H4), เพนทาโบเรน, เตตราโบเรน ฯลฯ) และสารประกอบโพลีเมอร์บางชนิดที่มีไฮโดรเจนและคาร์บอนมีความทนทานอย่างยิ่งต่ออิทธิพลทางเคมีและอุณหภูมิสูง เช่น พลาสติก Carboran-22 ที่รู้จักกันดี
บทบาททางชีวภาพ
โบรอนเป็นธาตุขนาดเล็กที่สำคัญซึ่งจำเป็นต่อการทำงานตามปกติของพืช การขาดโบรอนจะหยุดการพัฒนาและทำให้เกิดโรคต่างๆ ในพืชที่ปลูก ขึ้นอยู่กับการรบกวนกระบวนการออกซิเดชั่นและพลังงานในเนื้อเยื่อและการสังเคราะห์ทางชีวภาพของสารสำคัญที่ลดลง เมื่อมีการขาดโบรอนในดิน ปุ๋ยไมโครโบรอน (กรดบอริก บอแรกซ์ และอื่นๆ) จะถูกนำมาใช้ในการเกษตรเพื่อเพิ่มผลผลิต ปรับปรุงคุณภาพผลิตภัณฑ์ และป้องกันโรคพืชหลายชนิด
บทบาทของโบรอนในสัตว์ยังไม่ชัดเจน เนื้อเยื่อของกล้ามเนื้อมนุษย์ประกอบด้วยโบรอน (0.33-1) 10 - 4% เนื้อเยื่อกระดูก (1.1-3.3) 10 - 4% และเลือด - 0.13 มก./ลิตร ทุกวันคนเราจะได้รับโบรอนจากอาหาร 1-3 มก. ปริมาณพิษ - 4 กรัม
กระจกตาเสื่อมประเภทหนึ่งที่หายากมีความเกี่ยวข้องกับยีนที่เข้ารหัสโปรตีนขนส่งที่น่าจะควบคุมความเข้มข้นของโบรอนในเซลล์
ในตารางธาตุมีองค์ประกอบ p ที่รู้จักอยู่ 30 องค์ประกอบ ซึ่งเป็นองค์ประกอบที่อยู่ในหมู่ III-A - VIII-A ในองค์ประกอบ p ระดับย่อย p ของระดับอิเล็กทรอนิกส์ภายนอกจะเต็มไปด้วยอิเล็กตรอน
กลุ่ม III-A – B, Al, Ga, In, Tl – มีลักษณะพิเศษคือการมีอิเล็กตรอน 3 ตัวในชั้นอิเล็กตรอนด้านนอกของอะตอม และโบรอนมีอิเล็กตรอน 2 ตัวที่ชั้นนอกของอะตอม อลูมิเนียมมีอิเล็กตรอน 8 ตัว Ga, In, Tl – 18 อิเล็กตรอน กลุ่มที่ 3 เป็นธาตุที่มีความเข้มข้นมากที่สุด ประกอบด้วยธาตุ 37 ชนิด รวมทั้งแลนทาไนด์และแอกทิไนด์ ธาตุทั้งหมดเป็นโลหะ ยกเว้นโบรอน
เมื่อเดินทางจากอัลถึงกา รัศมีอะตอมจะลดลง นี่เป็นเพราะความจริงที่ว่าใน Ga การเติมระดับ p-sublevel เริ่มต้นหลังจากการเติมเปลือกอิเล็กตรอน 3d 10 ภายใต้อิทธิพลของ 3d 10 - อิเล็กตรอน เปลือกอิเล็กตรอนของอะตอมทั้งหมดจะถูกบีบอัดและขนาดของอะตอมจะลดลง (d - เอฟเฟกต์การบีบอัด)
ไม่พบการเปลี่ยนแปลงที่ซ้ำซากจำเจ (ตามลำดับ) ในคุณสมบัติโลหะ คุณสมบัติของโลหะจะเพิ่มขึ้นอย่างรวดเร็วเมื่อเคลื่อนจากโบรอนไปเป็นอลูมิเนียม และจะลดลงบ้างในแกลเลียม และค่อยๆ เพิ่มขึ้นอีกครั้งเมื่อเคลื่อนไปเป็นแทลเลียม นี่เป็นเพราะความจริงที่ว่าเปลือกอิเล็กตรอนของอะตอม Ga ถูกบีบอัดเนื่องจาก d-อิเล็กตรอน (เอฟเฟกต์การบีบอัด d) ใน, Tl (ไม่เหมือนกับ B และ Al) แต่ละตัวมีอิเล็กตรอน 18 ตัวในชั้นสุดท้าย ดังนั้นการเปลี่ยนแปลงเชิงเส้นในคุณสมบัติ (หนู Tmelt ฯลฯ) จาก Al เป็น Ga จึงหยุดชะงัก
จุดเดือดจะลดลงตามธรรมชาติจาก B เป็น Tl จุดหลอมเหลวไม่สม่ำเสมอเนื่องจากคุณสมบัติโครงสร้างของโครงตาข่ายคริสตัล
โลหะที่หลอมละลายได้มากที่สุดคือ Ga (Tm = 29.8˚C)
ในสถานะไม่ตื่นเต้น การกำหนดค่าชั้นนอก ns 2 n.p. 1 อยู่ในสถานะตื่นเต้น - ns 1 np 2
ในสถานะที่ไม่ได้รับการกระตุ้นจะมีอิเล็กตรอนที่ไม่ได้รับการจับคู่ 1 ตัว อย่างไรก็ตาม สารประกอบขององค์ประกอบเหล่านี้ส่วนใหญ่ซึ่งมีสถานะออกซิเดชันคือ +1 นั้นไม่เสถียรอย่างมาก และสถานะออกซิเดชัน +3 ในสถานะตื่นเต้นนั้นเป็นลักษณะเฉพาะส่วนใหญ่ของพวกมัน เนื่องจาก การถ่ายโอนอิเล็กตรอนจากสถานะ s ไปยังสถานะ p ต้องใช้พลังงานเพียงเล็กน้อย
B เป็นโลหะที่ไม่ใช่โลหะ Al ยังไม่ใช่โลหะทั่วไป Ga In และ Tl เป็นโลหะทั่วไป สารประกอบ: EN 3, E 2 O 3, E(OH) 3
บี 2 ส 2 2p 1 ใน 2 เอ็น 6
ก
ความสามารถในการสร้างใหม่และความเสถียรเพิ่มขึ้น
กา [ อาร์]4 ส 2 4 พี 1 (กาH 3 ) n
ใน [ ค]5 ส 2 5 พี 1 (อินเอช 3 ) n
ตล [ Xe]6 ส 2 6 พี 1 ทล 3
อี 2 เกี่ยวกับ 3
บี 2 โอ 3 กรดออกไซด์
อัล 2 โอ 3 แอมโฟเทอริกออกไซด์
กา 2 โอ 3
ใน 2 โอ 3 แอมโฟเทอริกออกไซด์ (มีคุณสมบัติเด่นเด่น)
ตล 2 โอ(Tl 2 O 3) ออกไซด์พื้นฐาน
อี(โอ) 3
ชม
กำลังเติบโต ขั้นพื้นฐาน คุณสมบัติ
อัล(โอ้) 3 แอมโฟเทอริกไฮดรอกไซด์
กา(โอ้) 3 แอมโฟเทอริกไฮดรอกไซด์
ใน(โอ้) 3 แอมโฟเทอริกไฮดรอกไซด์ TlOHไฮดรอกไซด์พื้นฐาน
พวกมันก่อตัวเป็นสารประกอบที่มีฮาโลเจน EG 3, ซัลเฟอร์ E 2 S 3, ไนโตรเจน EN
เคมีของสารประกอบออกซิเจนของโบรอนและซิลิคอนมีอะไรที่เหมือนกันมาก: ธรรมชาติที่เป็นกรดของออกไซด์และไฮดรอกไซด์ ความสามารถในการสร้างโครงสร้างโพลีเมอร์จำนวนมาก และการเกิดแก้วของออกไซด์