Prvky III.A skupiny

Prvky III.A skupiny

B, Al, Ga, In, Tl

Charakteristika

• prvky 13. (III.A) skupiny periodické soustavy prvků neboli p'-PRVKY (TRIELY), mají 3 valenční elektrony (ns2np1)

• s rostoucím protonovým číslem roste kovový charakter, bor je polokov, hliník, galium, indium a thallium jsou typické kovy

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

Galium, indium a thallium jsou: v přírodě vzácné. Jsou to stříbrobílé měkké kovy s kovovým leskem. Galium se používá jako náplň do teploměrů (galiové teploměry nahradily rtuťové, jejichž prodej je v EU od roku 2009 zakázán), v elektronických součástkách, Indium k výrobě polovodičů a sloučeniny thallia jako deratizační prostředek.

7.1 Bor

Výskyt

• pouze ve formě svých kyslíkatých sloučenin:

SASSOLIN H3BO3

BORAX Na₂[B₄O₅(OH)₄]·8H₂O

BORACIT Mg₃B₇O₁₃Cl.

KERNIT

Vlastnosti a reakce

• pevná, tvrdá, černá látka s kovovým leskem

• existuje v několika alotropických modifikacích

• chemickými vlastnostmi se podobá křemíku

• je málo reaktivní, chová se jako polovodič

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

• má vysokou ionizační energii (kationty B+ se prakticky nevyskytují)

Výroba

• elektrolýzou roztavených boritanů

• redukcí oxidu boru silně elektropozitivním kovem: 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 řídicích tyčí v jaderných reaktorech

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 mají zvláštní druh vazeb. Borany ve kterých jsou elektrony tvořící vazbu delokalizované mezi více atomy boru a vzniká tzv. elektronově deficitní vazba. Např. vzorec diboranu

Borany

• sloučeniny boru s vodíkem B

• 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 šupinkovité 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 je známá jako konzervant E 284 používaný ke konzervaci kaviáru