P1 prvky

elektronová konfigurace poslední (valenční) vrstvy: ns2np1 (n je 2 – 6)

prvky s valenčními elektrony v orbitalech s & p

  • orbital s je valenčními elektrony zaplněn zcela
  • orbital p je zaplněn pouze 1 valenčním elektronem (odtud název)

î 3 valenční elektrony î prvky ležící v III. A (13.) skupině PSP O patří mezi nepřechodné prvky

G bor … B O polokov

G

pevné látky

liší se od sebe v mnoha vlastnostech

hliník … Al Õ kov

G gallium … Ga O kov

G indium … In O kov

G thallium … Tl O kov

  • do stabilnější konfigurace = konfigurace nejbližšího vzácného plynu (tzn. nejbližšího nižšího vzácného plynu) jim přebývají 3 elektrony
  • poskytují je vazebnému partnerovi (tím se jich „zbaví“) O zaujmou podobu kationtů î kladná oxidační čísla
  • zpravidla poskytují všechny tři valenční elektrony (î oxidační číslo III), někdy jen jeden (î oxidační číslo I)
  • většinou tvoří kovalentní sloučeniny (včetně komplexních sloučenin)
  1. OBECNÁ CHARAKTERISTIKA
Název Název Chemická značka Protonové číslo Elektronová konfigurace Elektro-negativita Relativní atomová hmotnost Teplota (°C) Teplota (°C) Oxidační číslo Oxidační číslo
český latinský           tání varu kladné záporné
Bor Borum B 5 [2He] 2s2 2p1 2,0 10,81 2180,0 3650 III –III
Hliník Aluminium Al 13 [10Ne] 3s2 3p1 1,5 26,98 660,4 2467 III L
Gallium Gallium Ga 31 [18Ar] 3d10 4s2 4p1 1,8 69,72 29,8 2403 I, III L
Indium Indium In 49 [36Kr] 4d10 5s2 5p1 1,5 114,82 156,6 2080 I, III L
Thallium Thallium Tl 81 [54Xe] 4f14 5d10 6s2 6p1 1,4 204,37 303,5 1457 I, III L
  1. VÝSKYT v přírodě

BOR .

  • v přírodě pouze v anorganických sloučeninách O např.:

î oktahydrát tetrahydroxote­traboritanu disodného … Na2[B4O5(OH)4].8H2O = borax

HLINÍK .

  • 3 nejrozšířenější prvek zemské kůry (po kyslíku & křemíku)
  • v přírodě pouze v anorganických sloučeninách O např.:

î oxid hlinitý … Al2O3 = korund

  • hydratovaný oxid hlinitý … Al2O3.nH2O = bauxit

î hlinitokřemičitany

  • živce O Na[AlSi3O8] = albit (sodný živec)

Õ K[AlSi3O8] = ortoklas (draselný živec)

î hexafluorohlinitan sodný … Na3[AlF6] = kryolit

  1. VLASTNOSTI
  • s rostoucím Z (měrem ˇ):
  • klesá stálost sloučenin obsahujících p1-prvek o oxidačním čísle III

elektronegativita

  • roste stálost sloučenin obsahujících p1-prvek o oxidačním čísle I

kovový charakter

zásaditost oxidů, hydroxidů

· B(OH)3 O kyselá povaha

· Al(OH)3 O amfoterní povaha

· Tl(OH)3 O silná zásada

BOR .

  • vyskytuje se v několika modifikacích

O krystalický

  • šedočerná, pevná, velmi tvrdá látka (stupeň tvrdosti v Mohsově stupnici – 9)
  • polovodič
  • málo reaktivní

HLINÍK .

  • stříbrolesklý měkký kov
  • malá hustota î lehký
  • kujný, tažný O válcuje se na tenkou fólii = alobal
  • výborný vodič tepla a elektřiny
  • na svém povrchu pokryt tenkou vrstvičkou svého oxidu (oxid hlinitý), která brání další oxidaci O příčina jeho stability (kdyby tuto vrstvičku neměl, byl by značně reaktivní – choval by se jako neušlechtilý kov, jímž on vlastně je) î odolný vůči korozi, …
  • umělé zesílení vrstvy oxidu anodickou oxidací = eloxování
  • hoření hliníkového prachu uvolňuje velké množství tepla

4Al + 3O2 › 2Al2O3 … – DH

  • schopnost vázat na sebe kyslík O využití při ALUMINOTERMII = redukce některých kovů (Mn, Mo, Cr, V, … – kovy s vysokou teplotou tání) z jejich oxidů za vysoké teploty (3000 °C a více)

Cr2O3 + 2Al › 2Cr + Al2O3

  • amfoterní prvek = reaguje s kyselinami i hydroxidy za vzniku solí/hydroxoh­linitanů a vodíku

2Al(s) + 6HCl(aq) › 2AlCl3(aq) + 3H2(g)

2Al(s) + 2NaOH(s) + 6H2O › 2Na[Al(OH)]4(aq) + 3H2(g)

  1. PŘÍPRAVA & VÝROBA

HLINÍK . : Výroba

· elektrolýza taveniny směsi oxidu hlinitého & kryolitu při teplotě asi 950 °C

  • kryolit slouží jako tavidlo O snižuje teplotu tání směsi
  • oxid hlinitý se získává roztavením bauxitu
  • kationty hlinité se redukují na katodě
  1. SLOUČENINY

BOR .

  • tvoří velké množství sloučenin rozmanitých struktur a pozoruhodných vlastností

· boridy

  • sloučeniny boru s kovem (např. TiB2)
  • výjimečné vlastnosti O tvrdost, vysoké teploty tání …
  • rozmanitá použitelnost O obráběcí stroje …

· borany … BnHn + 4

  • sloučeniny boru s vodíkem
  • nestálé
  • mají rozmanité struktury
  • obsahují delokalizované elektrony (společné více atomům boru) î vznik trojstředné popřípadě vícestředné elektrodeficit­ní vazby
  • např. diboran … B2H6

· halogenidy boru … BX3 (X = halogen)

· kyselina boritá … H3BO3

  • bezbarvá krystalická látka (tvoří šupinkovité průhledné krystalky)
  • velmi slabá kyselina
  • ve vodě málo rozpustná – vodný roztok = borová voda O antiseptické ú­činky
  • využití: lékařství O na oči

· borax … Na3[B4O5(OH)4] . 8 H2O

  • starý nesprávný vzorec: Na2B4O7 . 10H2O
  • využití:
  • výroba smaltovaných nádob
  • při přípravě glazur v keramice
  • pájení kovů …

HLINÍK .

· halogenidy hliníku

  • AlF3 O iontová sloučenina
  • s jinými fluoridy kovů vytváří komplexní sloučeniny – fluorohlinitany (viz kryolit)
  • ostatní halogenidy O tvoří kovalentní dimery … Al2X6

· oxid hlinitý … Al2O3 = korund

  • amfoterní látka
  • jedna z nejtvrdších látek
  • několik odrůd: rubín O červený (příměs: chrom; do laserů jako zdroj monochromatického světla)

safír Õ zelený

· hydroxid hlinitý … Al(OH)3

  • amfoterní látka

O reakce s kyselinami (chová se jako zásada) î vznik hlinitých solí

neutralizace: 2Al(OH)3 + 3H2SO4 › Al2(SO4)3 + 6H2O

síran hlinitý

î hliník součástí kationtu

O reakce s hydroxidy (chovají se jako kyseliny) î vznik hydroxohlinitanů

Al(OH)3 + NaOH › Na[Al(OH) 4]

hydroxohlinitan sodný

î hliník součástí aniontu

· oktadekahydrát síranu hlinitého … Al2(SO4)3 . 18 H2O

  • využití:
  • papírenský průmysl O výroba klíženého papíru
  • koželužství O mořidlo

· podvojné sírany krystalizující s 12 molekulami vody (dodekahydráty) … XIYIII(SO4)2.12H2O = kamence

  • XI = např. Na, K, NH4+ …
  • YIII = např. Al, Cr, Fe …
  • ve vodném roztoku disociují na jednotlivé ionty
  • stahující účinky na bílkoviny kůže O při zástavě krvácení
  • k vyčiňování kůží
  1. VYUŽITÍ

HLINÍK .

  • vodič elektrického proudu O elektrotechnika
  • výroba užitkových předmětů O příbor, varné nádoby …
  • obalové fólie (alobal)
  • slitiny: Al + Mg + Cu + Mn = dural … je lehký a pevný
  • automobilový a letecký průmysl O rámy …
  • stavebnictví O konstrukční materiál
  • výroba mincí

BOR .

  • polovodič

Za správnost a původ studijních materiálů neručíme.