Χημικές ιδιότητες Στοιχείων Ομάδας 13

Η ομάδα 13 του περιοδικού πίνακα αναφέρεται ως ομάδα βορίου. Τα στοιχεία αυτής της ομάδας περιλαμβάνουν το βόριο, το αλουμίνιο, το γάλλιο, το ίνδιο και το θάλλιο. Κάθε στοιχείο στην ομάδα 13 έχει τρία ηλεκτρόνια σθένους. Το βόριο είναι το μόνο μεταλλοειδές αυτής της ομάδας. κάθε άλλη ένωση είναι μέταλλο. Ας δούμε τις ερωτήσεις και τις σημειώσεις σχετικά με τις χημικές ιδιότητες των στοιχείων της ομάδας 13.

Χημικές ιδιότητες των στοιχείων της ομάδας 13

• • Δραστικότητα της ομάδας 13 προς το οξυγόνο 

  Όλα τα στοιχεία της ομάδας 13 σε υψηλές θερμοκρασίες αντιδρούν και σχηματίζουν τριοξείδια, M₂ O₃ .

  4M (s) + 0₂ (ζ) →  2M₂ 0₃ (s)

  Η αντίδραση του Ti με το οξυγόνο παράγει Ti₂ Ο. Μαζί με αυτό μια άλλη ένωση, Ti₂ O₃ , παράγεται επίσης. Καθώς κινούνται προς τα κάτω στην ομάδα, τα στοιχεία της ομάδας 13 αρχίζουν να αντιδρούν πιο έντονα με το οξυγόνο.

  Το βόριο σε κρυσταλλική μορφή δεν αντιδρά στο οξυγόνο. Λεπτά διαιρεμένο άμορφο βόριο συνδυάζεται με οξυγόνο για να δημιουργήσει B₂ O₃ όταν θερμαίνεται. Το αλουμίνιο πρέπει να αντιδρά με τον αέρα θερμοδυναμικά, αλλά δεν το κάνει. Σε αυτήν την περίπτωση, είναι επειδή Al₂ 0₃ σχηματίζει ένα προστατευτικό στρώμα στην επιφάνεια του μετάλλου, καθιστώντας το αδρανές.

  • Δραστικότητα έναντι οξέων και αλκαλίων

  Σε υψηλότερες θερμοκρασίες, το βόριο αντιδρά με ισχυρά οξειδωτικά οξέα σαν ένα εξαιρετικά συμπυκνωμένο μείγμα H₂ SO₄ και HN0₃ να παράγει βορικό οξύ, αλλά δεν αντιδρά με μη οξειδωτικά οξέα όπως το HCl.

  B (s) + 3HN0₃ (aq)→H₃ BO₃ + 3N0₂ (ζ)

  Το βόριο δεν αντιδρά με αλκάλια (NaOH και KOH) μέχρι τους 773 K. Αν αυξήσουμε περαιτέρω τη θερμοκρασία, σχηματίζει βορικά.

  2B (s) + 6K0H (s) → 2K₃ B0₃ (s) + 3H₂ (ζ)

  Τα άλλα στοιχεία της ομάδας 13 αντιδρούν τόσο με μη οξειδωτικά όσο και με οξειδωτικά οξέα, απελευθερώνοντας αέριο υδρογόνο.

  • Η αντιδραστικότητα της ομάδας 13 στα αλογόνα  

  Αντιδρούν με αλογόνα για να σχηματίσουν τριαλογονίδια MX₃ σε υψηλές θερμοκρασίες. Ενώ από την άλλη πλευρά, το Ti παράγει μόνο TiF₃ και TiCl₃ .

  2M (s) + 3X₂ (ζ) – 2MX₃

  • Δραστικότητα προς το νερό 

  Το νερό ή ο ατμός δεν αντιδρούν με το βόριο και αντίστροφα, αλλά αντιδρούν με τον ατμό σε πολύ υψηλές θερμοκρασίες.

  2B + 3H₂ 0 → B₂ 0₃ + 3H₂

  Το αλουμίνιο αποσυνθέτει το κρύο νερό για να παράγει αέριο υδρογόνο απουσία στρώματος οξειδίου. Το γάλλιο και το ίνδιο θα αντιδράσουν με το νερό μόνο παρουσία αερίου οξυγόνου. Στον υγρό αέρα, το θάλλιο παράγει TiOH.

  4Ti + 2H₂ 0 + 0₂ → 4TiOH                                                 

  • Αντιδραστικότητα προς το μέταλλο 

  Όταν το βόριο αντιδρά με μέταλλα, σχηματίζει βορίδια. Τα υπόλοιπα στοιχεία της Ομάδας 13 φοβούνται την ανάμειξη με μέταλλα. Ο μη μεταλλικός χαρακτήρας του βορίου απεικονίζεται σε αυτή τη μέθοδο.

  3Mg + 2B → Mg₃ B₂

  • Τοξικότητα 

  Σε επαρκή επίπεδα, οποιαδήποτε στοιχεία στην ομάδα του βορίου μπορεί να θεωρηθούν επικίνδυνα. Μερικά είναι απλώς επικίνδυνα για τα ζώα, ενώ άλλα βλάπτουν μόνο τα φυτά, άλλα είναι επιβλαβή τόσο για τα ζώα όσο και για τα φυτά. Σύμφωνα με τις επιστημονικές μελέτες, έχει βρεθεί ότι οι επιβλαβείς επιπτώσεις του βορίου περιλαμβάνουν μειωμένη ανάπτυξη βλαστών και ριζών, μειωμένη κυτταρική διαίρεση και φωτοσυνθετική καταστολή.

  Επιπλέον, οδηγεί επίσης σε κακή παραγωγή χλωροφύλλης, μειωμένη εξώθηση πρωτονίων από τις ρίζες, μειωμένη στοματική αγωγιμότητα και εναπόθεση σουβερίνης και λιγνίνης.

  Το αλουμίνιο δεν είναι επιβλαβές σε μικρές δόσεις, αλλά ελαφρώς επικίνδυνο σε μεγάλες συγκεντρώσεις. Αν και το γάλλιο δεν είναι επικίνδυνο, μπορεί να έχει κάποιες παρενέργειες. Αν και το ίνδιο δεν είναι επικίνδυνο και μπορεί να χρησιμοποιηθεί με παρόμοιο τρόπο όπως το γάλλιο, ορισμένα από τα παράγωγά του μπορεί να είναι επιβλαβή σε μικρές δόσεις.

Συμπέρασμα

Η οικογένεια βορίου αναφέρεται στην ομάδα στοιχείων που περιέχουν το στοιχείο βόριο ή Β. Ανήκει στη 13η ομάδα του περιοδικού πίνακα , και η ηλεκτρονική του διαμόρφωση είναι ns2 np1. Οι φυσικές και χημικές ιδιότητες των στοιχείων της ομάδας 13 φαίνεται να ακολουθούν μια ιδιαίτερη τάση. Η αντιδραστικότητα αυτών των στοιχείων μειώνεται στην ομάδα.