Подгруппа Бора

По старой классификации (по общепринятой в России периодической системе элементов)  — элементы главной подгруппы III группы

По новой (точнее, международной) — химические элементы 13-й группы.

 

Подгруппа Бора

 

По номеру, как говорится, и свойства! Группу «раздирают внутренние противоречия»! Мы это разберем подробно, но пока рассмотрим общие закономерности.

 

Электронное строение атомов

Электронное строение внешнего слоя у всех атомов этих элементов одинаково – на нем всего 2  электрона на s-орбитали 1 на p-орбитали:

 

Sn p1

подгруппа бора

Что это означает?

  1. Валентности элементов подгруппы бора = 3, т.е. каждый атом может образовывать 3 связи.
  2. Степени окисления элементов +3 – металлические свойства – это способность отдавать электроны
  3. Сверху вниз в подгруппе радиус атома увеличивается, следовательно,  электроны все слабее притягиваются к ядру атома, следовательно, сверху вниз металлические свойства увеличиваются – Tl более сильный металл, чем B.
  4. Как следствие этого сверху вниз в подгруппе усиливаются восстановительные свойства

подгруппа бора

А вот теперь о » внутренних противоречиях»

 

  • Наличие p-орбитали уже вносит значительные изменения в химические свойства элементов. В отличие от металлов I группы и щелочноземельных металлов, где все элементы более или менее одинаковы, в подгруппу Бора закрался «предатель» — Бор — неметалл, по своим свойствам он больше похож на углерод С и кремний Si. Остальные элементы — металлы, хотя некоторые  соединения алюминия проявляют амфотерные (т.е. и основные, и кислотные) свойства.
  • Tl в отличие от остальных собратьев чаще проявляет степень окисления +1. ( А ЕГЭ он встречается ОЧЕНЬ редко, но знать об этом на всякий случай следует)
  • Оксиды и гидроксиды:  B2O3 — кислотный оксид, ему соответствует кислота H3BO3  (ее часто записывают как B(OH)3 — у этого соединения свойства амфотерные);
    Al2O3 ( и оксид Ga) — амфотерный оксид — может реагировать как с кислотами, так и с растворами щелочей;
    Оксиды In и Tl — типичные основные оксиды.
    Как видите, сверху вниз в подгруппе закономерно усиливаются металлические свойства (основные) и ослабевают неметаллические (кислотные) — периодичность налицо!

 

Физические свойства элементов подгруппы бора — B и Al:

Общие характеристики:

  • все металлы, кроме B —  сероватого серебристого цвета; B — кристаллическое вещество, цвета: бесцветный, серый, красный…(различные аллотропные модификации)
  • достаточно твердые, ножом, как щелочные металлы, их , конечно, не порежешь icon smile Щелочноземельные металлы Бор чуть менее твердый, чем алмаз
  • плотность больше 2,
  •  B встречается в природе только в виде соединений; Al  покрываются оксидной пленкой, остальные — достаточно устойчивы.
  • Электро- и теплопроводны

 

Химические свойства бора и алюминия

 

свойства Бора свойства Алюминия
реакции с неметаллами: инертен, при н.у. взаимодействует только с F2:   2B +3 F2= 2BF3
при нагревании:4B + 3O2 = 2B2O3

при н.у. покрывается оксидной пленкой, поэтому слабоактивный

6Al + 3O2 = 2Al2O3
Al + 3Cl2 = 2AlCl3

реакции с кислотными оксидами: только при нагревании:10B + 3P2O5 = 5B2O3 + 6P
т.е. бор проявляет восстановительные свойства
реакции с кислотами:
  • с бескислородными кислотами бор не взаимодействует;
  • с кислотами-окислителями при нагревании образует борную кислоту: B → H3BO3
Концентрированными кислотами пассивируется:       2Al + 6HCl = 2AlCl3 + 3H2
­2Al + 3H2SO4(разб) = Al2(SO4)3 + 3H2
оксид оксид бора B2O3 — кислотный оксид:B2O3 + 3H2O = 2H3BO3 оксид бора Al2O3 — амфотерный оксид:       реагирует и с кислотами, и с щелочами
реакции с щелочами 2Al + 2NaOH + 6H2O = 2Na[Al(OH)4] + 3H
т.е. алюминий проявляет амфотерные свойства

тест "3 группа"

1. При нормальных условиях (без нагревания) алюминий реагирует с:
2. Оксид B2O3 :
3. Al(OH)3 при сплавлении с NaOH образует:
4. При взаимодействии AlCl3 с раствором Na2CO3 из раствора выделяются:
5. При нагревании с H2SO4 алюминий образует:
6. При гидролизе карбида алюминия образуется:
7. Гидролиз соли AlCl3:
8. Уравняйте реакцию: Al + HNO3 = Al(NO3)3 + NH4NO3 + H2O
9. При взаимодействии элемента 3-й группы с 48 г кислорода образовался оксид массой 70 г. Прореагировавший элемент:
10. Доказательством амфотерных свойств оксида алюминия является:

Обсуждение: "Подгруппа Бора"

  • Лолита Окольнова:

    +1+3-1
    В NaBH4 Бор будет образовывать 4 связи с водородом (одна -донорно-акцепторная, как в аммиаке), при этом степень окисления будет равна +3

    • Viktoria:

      Спасибо большое 🙂

      • Лолита Окольнова:

        Всегда пожалуйста! 🙂

(Правила комментирования)