Общая характеристика элементов III -A группы.
Известно 30 р - элементов в периодической системе, это элементы, расположенные в III-A - VIII-A группах. У р - элементов заполняется электронами р- подуровень внешнего электронного уровня.
III-A группа – B, Al, Ga, In, Tl – характеризуются наличием 3-х электронов в наружном электронном слое атома, причем у бора на предвнешнем слое атома – 2 электрона, у алюминия – 8 электронов, Ga, In, Tl – 18 электронов. III группа самая элементоемкая – содержит 37 элементов, включая лантаноиды и актиноиды. Все элементы металлы, за исключением бора.
При переходе от Al к Ga радиус атома уменьшается. Это связано с тем, что у Ga заполнение р - подуровня начинается после того, как заполняется 3d10 электронная оболочка. Под действием 3d10 - электронов электронная оболочка всего атома сжимается и размер атома уменьшается (эффект d - сжатия).
Монотонного (последовательного) изменения металлических свойств не наблюдается. Металлические свойства резко усиливаются при переходе от бора к алюминию, несколько ослабевают у галлия, и вновь постепенно растут при переходе к таллию. Обусловлено это тем, что атома Ga происходит сжатие электронной оболочки за счет d –электронов (эффект d – сжатия) , In, Tl (в отличие от B и Al) содержат по 18 электронов на предпоследнем слое. Поэтому нарушается линейное изменение свойств (rат, Тпл и т.п.) от Al к Ga.
Температура кипения закономерно уменьшается от B к Tl. Температура плавления незакономерно из-за особенностей строения кристаллической решетки.
Самый легкоплавкий металл – Ga (Тпл = 29,8˚С).
В невозбужденном состоянии конфигурация внешнего уровня ns2np1, в возбужденном состоянии - ns1np2.
В невозбужденном состоянии имеется 1 неспаренный электрон, однако соединения большинства этих элементов, в которых их степень окисления +1, очень неустойчивы и наиболее характерна для них степень окисления +3 в возбужденном состоянии, т.к. на перевод электрона из s-состояния в р - надо немного энергии.
2s | 2p | |||||
5B 2s22p1 | ¯ | | (+1) | |||
5B 2s12p2 | | | ¯ | (+3) |
B – неметал, Al – еще не типичный металл, Ga, In, Tl –типичные металлы. Соединения: ЭН3, Э2О3, Э(ОН)3.
B [He] 2s22p1 В2Н6
|
Ga [Ar]4s24p1 (GaH3)n
In [Kr]5s25p1 (InH3)n
Tl [Xe]6s26p1 TlH3
Э2О3
B2O3 кислотный оксид
Al2O3 амфотерный оксид
Ga2O3 амфотерный оксид (с преобладанием основных свойств)
In2O3 амфотерный оксид (с преобладанием основных свойств)
Tl2O ( Tl2O3 ) основной оксид
Э(ОН)3
|
Al(OH)3 амфотерный гидроксид
Ga(OH)3 амфотерный гидроксид
In(OH)3 амфотерный гидроксид TlOHосновной гидроксид
Образуют соединения с галогенами ЭГ3, серой Э2S3, азотом ЭN.
Много общего имеет химия кислородных соединений бора и кремния: кислотная природа оксидов и гидроксидов, способность образовывать многочисленные полимерные структуры, стеклообразование оксидов.
Дата добавления: 2016-01-30; просмотров: 3699;