CHƯƠNG V:CÁC NGUYÊN TỐ PHÂN NHÓM IA, IIA, IIIA
5.1 NGUYÊN TỐ PHÂN NHÓM IIIA: 1Đặc điểm cấu tạo: B, Al, Ga, In, Tl
- Quan trọng nhất trong những nguyên tố này là Al.
- Cấu hình e lớp ngoài cùng của chúng là: ns2np1. Chúng có khuynh hướng nhừơng 3e để thể hiện tính khử. Al, Ga, In, Tl là kim loại, chúng là những kim loại điển hình và tính kim loại thay đổi không rõ rệt. Các nguyên tố này có số oxi hóa là +3, riêng Ga, In, Tl còn có số oxi hóa là +1. Số phối trí của B là 4. Al, Ga, In, Tl có số phối trí là 4 đến 6, riêng Tl còn có số phối trí là 7 và 8
B:
Tính chất:
- B có nhiều dạng thù hình, bền nhất là dạng tứ phương, nguyên tử B tạo thành từ những nhóm nhỏ B12 các nhóm này nối với nhau tạo nên tinh thể. B tinh thể là chất bán dẫn, kl riêng là 2,34
- Hóa tính: ở điều kiện thường B rất bền chỉ tác dụng với F2 - Trên 400, 5000C tác dụng với O2, S, Cl2
- Ở nhiệt độ 12000C phản ứng với N2
- Khi đốt nóng mạnh B thể hiện tính khử đối với các oxit bền như SiO2, B2O5, CO2. 4B + 3SiO2 t 0 cao 2B2O3 + 3Si
- B chỉ tác dụng với những axit mạnh như H2SO4, HNO3, dung dịch cường thủy tạo thành H3BO3, tan được trong dung dịch kiềm, giải phóng H2.
B + KOH + H2O = KBO2 + 3/2H2
- Khi tác dụng với H2 cho hợp chất boran (B2H6), ngòai ra còn có các dạng B4H10, B5H11. khi bị thủy phân tạo thành cacborua kim loại có thành phần phức tạp
Điều chế:
- Bo phổ biến trong tự nhiên, tồn tại chủ yếu ở dạng H3B03 và muối borat.
- Trong phòng Thí nhiệm B được điều chế bằng cách nhiệt kim loại (Dùng Na hoặc Mg để khử).
B2O3 + 3Mg = 3MgO + 2B KBF4 + 3Na = KF + 3NaF +B
Ứng dụng: B được dùng để chế tạo vật liệu, hãm quá trình phản ứng hạt nhân trong kỹ thuật năng lượng hạt nhân. Ngoài ra còn dùng để chế tạo các vật liệu bền nhiệt, bền hóa.
Hợp chất của B:
- Các bohalogerua (BF3,BCl3,…) phân tử của chúng có dạng tam giác phẳng, chúng ở thể khí, lỏng hoặc rắn (BF3: khí, BCl3:lỏng, BI3: rắn); họat tính hóa học của chúng tăng dần.
- Các bohalogerua c ó tính axit khi tan trong H2O như : BX3 + 3H2O = H3BO3 + 3HX
- Oxit B2O3 thông thường tồn tại ở cấu trúc poline dễ bị nước thủy phân tạo các axit boric poline và đun nóng dễ bị H2O tạo oxit trở lại.
(B2O3)n
- Axit octoboric (axit boric) là axit bền kết tinh dưới dạng vảy không màu, sáng, ít tan trong nước nóng, trong dung dịch nó có tính axít yếu hơn H2CO3
- Muối của H3BO3 gọi là muối natriborat Na2B4O7
4H3BO3 + 2NaOH = Na2B4O7 + 7H2O
Muối borat thường ở dạng ngậm nước, không mùi dễ cháy vữa trong không khí
5.1.2 Nhôm5.1.2.1Tính chất: