ELEMENTI IIIa GRUPE PERIODNOG SISTEMA ELEMENATA B Al Ga In Tl Uut ( Unt – ununtrijum )

1. ELEMENTI IIIa GRUPEPERIODNOG SISTEMA ELEMENATAB Al Ga In Tl Uut(Unt – ununtrijum) zajednička oznaka za elektonsku konfiguraciju ovih elemenata je: ns² np¹

2. Boraks se pominjao u ranim latinskim spisima o hemiji. Lavoazje proučavao bornu kiselinu, a potom i Gej-Lisak, Tenard i Devi izolovali bor 1808.godine. 1827. Veler izolovao prah aluminijuma, a potom i Devil i Hol. 1861. do 1875. spektralnom analizom otkriveni talijum, indijum i galijum po boji spektralnih linija OTKRIĆA

3. BOR Eksperimentalna ispitivanja kristala pokazuju prostornu strukturu, postoje slobodne orbitale i atomi su vezani čvrstim kovalentnim vezama. Bor je metaloid, podseća na silicijum (ostali članovi su metali i po nepravilnosti kristalne rešetke razlikuju se od ostalih metala). Bor gradi jedinjenja sa negativnim oksidacionim brojevima. FIZIČKA I HEMIJSKA SVOJSTVA

4. ALUMINIJUM Zastupljena je metalna veza. Relativno niska temperatura topljenja. GALIJUM Slaba veza između atoma usled čega Ga na temp.iznad 30°C prelazi u tečno stanje. INDIJUM I TALIJUM Usled nepotpune jonizacije stvaraju se slabe metalne veze. Energija jonizacije opada sa porastom atomskog broja Svi elementi grade jedinjenja sa oksidacionim brojevima +1 i +3.

5. I sa oksidacionim brojem +1 Stabilna jedinjenja gradi samo talijum – pri rastvaranju njegovih jedinjenja u vodi nastaju stabilni Tl ๋ katjoni. II sa oksidacionim brojem +3 1. HIDRIDI Vodonik u hidridima ima negativan stepen oksidacije Hidridi bora – borani (diboran B2H6). JEDINJENJA

6. 2. HALOGENIDI Halogenidi bora su kovalentne prirode, a ostalih elemenata i jonskog i kovalentnog karaktera. Grade se i kompleksni halogenidi. 3. OKSIDI (X2O3)I HIDROKSIDI X(OH)3 Kiseli karakter oksida opada sa porastom atomskog broja u grupi. B – kiseli oksid Al – amfoterni oksid Ga – amfoterni oksid In i Tl – bazni oksid

7. Bor se koristi pri proizvodnji specijalnih čelika, legura obojenih metala i u nuklearnoj tehnici. Galijum se koristi za punjenje kvarcnih termometara, a jedinjenja se koriste kao poluprovodnici. Indijum povećava sjaj srebra i sprečava njegovo tamnjenje, štiti metale od korozije, a legure se koriste u zubarstvu. Talijum sekoristi za izradu optičkog stakla, povećava osetljivost fotoelemenata prema infracrvenom zračenju, a jedinjenja se koriste u poljoprivredi za suzbijanje štetočina (otrovna su!). PRIMENA ELEMENATA

8. Al je srebrnasto beo, sjajan metal, male gustine, čvrst i jako rastegljiv (izvlači se u tanku zice i folije). Dobar je provodnik toplote i elektriciteta. U jedinjenjima se javlja sa oksidacionim brojem +3. Ne reaguje sa kiseonikom iz vazduha, vodom i azotnom kiselinom zbog zaštitnog oksidnog sloja. Ako se zaštitni oksidni sloj naruši dolazi do reakcije: - Sa vazduhom gradi oksid - Sa vodom gradi hidroksid uz oslobađanje vodonika: 2Al amalgam (s) + 6 H2O → 2 Al(OH)3(s) + 3 H2 ALUMINIJUM

9. Al se rastvara u kiselinama koje ga ne oksiduju, pri čemu se stvara hidratizovani jon, a oslobađa vodonik: 2Al(s) + 6H3O+ + 6H2O→ 2[Al(H2O)6]3++3H2(g) Ovaj kompleksni katjon nastaje tako što svaki molekul vode daje (donor) aluminijumu po jedan slobodan nevezivi elektronski par. Al3+jon prima elektronske parove gradeći stabilan kompleksni jon. KOMPLEKSI Svojstvo građenja kompleksa javlja se tek kod elemenata III periode, gde je i Al.

10. [Al(H2O)6]3+ U kompleksnim molekulima razlikujemo: a) centralni jon ili atom koji prima elektrone b) jone ili molekule tzv. ligande koji daju elektrone pri nastanku koordinativno-kovalentne veze. Koordinacioni broj označava broj liganada oko centralnog atoma (piše se iza male zagrade). Centralni joni i ligandi čine unutrašnju sferu kompleksa, koja se označava uglastom zagradom. Joni van uglaste zagrade čine spoljašnju sferu kompleksa.

11. -Broj i grčki naziv liganda -Centralni jon sa rimskim brojem u zagradi (koji označava njegov oksidacioni broj) -Anjon naziv: heksaakvaaluminijum(III)-hlorid Kod kompleksnog anjona: -Naziv katjona -Broj i naziv anjonskog liganda -Naziv centralnog jona sa sufiksom “at” i oksidacionim brojem (pisan u zagradi rimskim brojem) -Imena anjonskih liganada se uvek završavaju na “o” (sulfido, hloro, cijano, hidrokso) Na[Al(OH)4] naziv: natrijum-tetrahidroksoaluminat(III) Po IUPAC-u nazivi soli koje daju kompleksni katjon, npr.[Al(H2O)6]Cl3čitaju se sledećim redom:

12. Al je amfoteran, rastvara se i u kiselinama i u bazama, uz oslobađanje vodonika. Pri rastvaranju u bazama nastaju kompleksna jedinjenja aluminati: 2Al(s) +2OH¯(aq)+ 6H2O→ 2[Al(OH)4]¯(aq)+3H2(g) tetrahidroksoaluminat(III)-jon Zagrevanjem na vazduhu aluminijum sagoreva jer sa kiseonikom gradi aluminijum(III)oksid: 4Al(s) +3O2(q)→ 2Al2O3(s) Najvažnija ruda za industrijsko dobijanje je boksit, Al2O3 · H2O glinica (bezvodni)

13. BOKSIT Al2O3· H2O +NaOH Na-aluminat Na[Al(OH)4] razređivanje i hlađenje Al-hidroksid Al(OH)3 žarenje GLINICA Al2O3 elektroliza ALUMINIJUM H2O

14. U zemljinoj kori su najrasprostranjeniji alumosilikati alkalnih i zemnoalkalnih metala (glina, ilovača). Folije aluminijuma se koriste u prehrambenoj industriji i za pakovanje cigareta. Od Al-lima izrađuju se konzerve, tube za boje, kozmetički preparati i lekovi, posuđe i nameštaj Al-prah koristi se za izradu eksploziva, kao i za zaštitu gvožđa od korozije. Smeša Fe i Al naziva se termit, a postupak za redukciju metalnih oksida aluminijumom naziva se aluminotermija. NALAŽENJE I UPOTREBA

15. Skoro polovina proizvedenog aluminijuma se prerađuje u aluminijumove legure. Legure su čvrste, lake, hemijski otporne, lako se obrađuju. Postoji: 1. Magnalijum – legura sa magnezijumom Koristi se u auto industriji i grđevinarstvu. 2. Duraluminijum – sadrži bakar, magnezijum, mangan i silicijum. Zbog velike čvrstoće zamenjuje čelik i koristi se u industriji pri izradi aviona, brodova i vagona. 3. Silumin – legura sa silicijumom. Hemijski je otporna i koristi se za izradu motora sa unutrašnjim sagorevanjem i za izradu hemijskog posuđa. LEGURE

16. Aluminijum(III)-oksid Al2O3 U prirodi se javlja kao mineral korund. Veoma je tvrd i nastaje sagorevanjem aluminijuma. Koristi se za izradu vatrostalnih opeka i hemijskog posuđa. Onečišćen raznim primesama čini drago kamenje, najpoznatiji su: 1. rubin (crvena boja potiče od hroma) 2. safir (plava boja potiče od kobalta) JEDINJENJA ALUMINIJUMA

17. Aluminijum-hidroksid Al(OH)3 Nastaje dejstvom alkalnih hidroksida na boksit u vidu belog želatinozno-pihtijastog taloga sa promenljivim sadržajem vode. Dužim stajanjem uz zagrevanje prelazi iz amorfnog u kristalno stanje. Amfoteran je hidroksid i rastvara se i u kiselinama i bazama. Sa bazama daje aluminate u kojima aluminijum gradi kompleksni anjon (dokazna reakcija za Al3+jon). Na-aluminat ima najveći industrijski značaj, u industriji hrane i tekstila.

18. Kristališe iz vodenih rastvora sa 18 molekula vode. Upotrebljava se u industriji hartije (kao lepak)i industriji tekstila. Upotrebljava sei za prečišćavanje vode, tako što Al-hidroksid nastao tokom procesa prečišćavanja povlači sa sobom nečistoće i mikroorganizme. STIPSE Al ima svojstva da gradi stipse-dvogube soli sumporne kiseline, formule: M+Al2(SO4)3·12H2O gde je M+Na, K ili amonijum jon Najvažnija stipsa je kalijumova stipsa, koristi se u medicini i kod prečišćavanja vode. Postoje i hromne stipse i stipse gvožđa. Stipse su kristalne strukture. Aluminijum-sulfat Al2(SO4)3·18H2O