p1 a p2 prvky, vzácné plyny

9. p1 a p2 PRVKY, VZÁCNÉ PLYNY

Prvky P1

• prvky 13. (III. A) skupiny PSP neboli p1 – PRVKY (TRIELY), mají 3 valenční elektrony (ns2np1)

• s rostoucím protonovým číslem roste kovový charakter

bor je polokov

hliník, galium, indium a thallium jsou kovy

• ve sloučeninách mají nejčastěji oxidační stupeň III (výjimečně I)

BOR

Výskyt

• pouze ve formě svých kyslíkatých sloučenin:

• SASSOLIN H3PO3

• BORAX Na2[B4O5(OH)4] . 8H2O

• BORACIT Mg3B7O13Cl

¨

• KERNIT Na2[B4O6(OH)2] . 3H2O

Vlastnosti a reakce

• pevná, tvrdá, černá látka s kovovým leskem

• existuje v několika alotropických modifikacích

• chová se jako polovodič

• chemickými vlastnostmi se podobá křemíku

• je málo radioaktivní

• vazby vytváří kovalentní, nejčastěji je trojvazný nebo čtyřvazný (např. v diboranu)

• mají vysokou ionizační energii (kationty B3+ se prakticky nevyskytují)

podobné vlastnosti jako křemík (tzv. diagonální podobnost s křemíkem)

Výroba

• elektrolýzou roztavených boritanů

• redukcí oxidů boru silně elektropozitivním koncem: B2O3+ 3Mg  → 2B + 3MgO

• příprava čistého boru je náročná, čistý bor se v praxi příliš nepoužívá

Použití

• výroba zábavné pyrotechniky – barví plamen intenzivně zeleně

• výroba kuchyňského a chemického nádobí – borosilikátová skla jsou vysoce tepelně odolná a vyrábí se pod označením Pyrex či Simax

• výroba medicinálních mýdel s přísadou tetraboritanu sodného (boraxu) – slouží k léčbě kožních onemocnění

• výroba řídících tyčí v jaderných reaktorech – slouží k regulaci výkonu reaktoru

Sloučeniny

Boridy

• sloučeniny boru s kovem

• vodivé, tvrdé, žáruvzdorné látky

• používají se jako materiály na turbínové lopatky, vnitřní povrchy spalovacích komor a raketových trysek

Borany

• sloučeniny boru s vodíkem

zvláštní druh vazeb, ve kterých jsou elektrony tvořící vazbu delokalizované mezi více atomy boru a vzniká tzv. elektronově deficitní vazba

• velmi reaktivní, samozápalné látky, např. diboran B2H6

Oxidy

Oxid boritý B2O3

• bezbarvá, sklovitá látka

• vzniká hořením boru: 4B + 3O2  → 2B2O3

• s vodou tvoří kyselinu boritou: B2O3+ 3H2O  → 2H3BO3

Kyseliny

Kyselina boritá H3BO3

• tvoří bílé šupinovité krystaly

• málo rozpustná ve vodě

• její vodný roztok je velmi slabá kyselina s antiseptickými a baktericidními účinky,

tzv. borová voda – používaná v očním lékařství

• díky fungicidním účinkům se využívá k impregnaci dřeva proti plísním

• známá jako konzervant E 284 používaný ke konzervaci kaviáru

Boritany

• struktura (BO3, BO4 – spojují se do řetězců nebo cyklů) je podobná jako u křemičitanů

• ve vodě jsou rozpustné jen boritany alkalických kovů

• peroxohydrát boritanu sodného se přidává do pracích prášků – má bělicí účinky

Borax Na2[B4O5(OH)4] . 8H2O

• oktahydrát pentaoxo-tetrahydroxotetraboritanu disodného

• používá se při výrobě smaltových nádob, speciálních optických skel, k úpravě glazur keramiky