Общая характеристика элементов
Кроме бора, все элементы — металлы, образующие ионные соединения. Теряя 5-и р-электроны, они превращаются в трехзарядные катионы. С увеличением атомного номера устойчивость таких соединений уменьшается, а устойчивость соединений со степенью окисления (+1) возрастает. Для таллия состояние Т1+ является наиболее устойчивым. Элементы образуют и ковалентные соединения в результате переноса одного… Читать ещё >
Общая характеристика элементов (реферат, курсовая, диплом, контрольная)
Элементы IIIА (13-й) группы Периодической системы: бор 5В, алюминий 13А1, галлий 31 Ga, индий 491п и таллий 81Т1, — имеют электронную конфигурацию внешнего энергетического уровня — ж2пр{. Эти элементы являются пограничными с блоком 5-элементов и характеризуются преобладанием металлических свойств, несколько ослабленных из-за появления валентного р-электрона. С ростом заряда ядра и атомного радиуса уменьшается энергия ионизации, увеличивается восстановительная способность, усиливаются металлические свойства (табл. 13.1).
Кроме бора, все элементы — металлы, образующие ионные соединения. Теряя 5-и р-электроны, они превращаются в трехзарядные катионы. С увеличением атомного номера устойчивость таких соединений уменьшается, а устойчивость соединений со степенью окисления (+1) возрастает. Для таллия состояние Т1+ является наиболее устойчивым. Элементы образуют и ковалентные соединения в результате переноса одного 5-электрона на.
Таблица 13.1
Свойства элементов ША (13-й) группы.
Свойство. | В. | А1. | Ga. | In. | T1. |
Атомный радиус, нм. | 0,083. | 0,143. | 0,122. | 0,163. | 0,170. |
Ионный радиус, нм. | 0,027. | 0,054. | 0,061. | 0,080. | 0,089. |
Энергия ионизации, кДж/моль. | |||||
Элсктроотрицатсльность по Полингу. | 2,04. | 1,61. | 1,81. | 1,78. | 2,04. |
^пл" G. | |||||
°Г. ‘'КИП" ^. | |||||
Плотность (20°С), г/см3 | 2,34. | 2,699. | 5,907. | 7,032. | 11,85. |
р-орбиталь с последующей $/?2-ги6ридизацией. Многие ковалентные соединения являются кислотами Льюиса. Приобретая электронную пару, элементы не только повышают координационное число до четырех, но и изменяют геометрию своего окружения с плоской на тетраэдрическую из-за 5р3-гибридизации. Начиная с атома алюминия, у атомов появляются d-орбитали, поэтому координационное число увеличивается до шести.
Химический характер оксидов и гидроксидов меняется от кислотных до основных: В203 и В (ОН)3 проявляют кислотные свойства; А1203, Ga203, ln203, Al (OH)3, Ga (OH)3, In (OH)3 — амфотерные соединения с преобладанием основных свойств; Т1203 и Т1(ОН)3 проявляют основные свойства.
Галлий, индий и таллий относятся к числу редких элементов, в то время как алюминий является самым распространенным металлом в природе, по содержанию в земной коре он занимает третье место, уступая только кислороду и кремнию (табл. 13.2).
Распространенность, изотопный состав и важнейшие природные соединения элементов IIIA (13-й) группы.
Таблица 13.2
Элемент. | Содержание в земной коре/ в организме, % по массе. | Число стабильных изотопов/ Основной изотоп. | Важнейшие природные соединения. |
В. | 1 • 10″3/М0″4 | 2/пВ. | Na2B4Or ЮН20 (бура), CaBSi04OH (датолит), CaB2Si208 (данбурит), KMg2Bj jО!9 • 9Н2() (калиборит). |
А1. | 8,2/1 -10 4 | 1/27Л1. | Al4(OH)8Si4Ol0 (каолин),. (Na, K) AlSiC)4 (нефелин), Al903 wH90 (боксит), K2S04 • A12(S04)3 • 2А1203 • 6Н20 (алунит), Na3| AlF6l (криолит). |
Ga. | 1,8−10 3/ 1,4−10 5 | 2/69Ga. | Рассеянный элемент, не образующий собственных руд. Присутствует как примесь в минералах алюминия. |
In. | 4,9−10 V 1,5−10 6 | 2/ш1п «3In (Ti/2 =. = 6−10 м лет). | Рассеянные элементы, не образующие собственных руд. Присутствуют как примесь в рудах цинка, свинца и олова. |
T1. | 6−10 5/мо 6 | 2/ 207Т1. |
Поскольку простые вещества и их соединения обладают разными химическими свойствами, следует рассмотреть их в отдельности.