File

Report
ELEMENTI IIIa GRUPE
PERIODNOG SISTEMA
ELEMENATA
B Al Ga In Tl Uut
(Unt – ununtrijum)
-zajednička oznaka za elektonsku konfiguraciju ovih elemenata je:
ns² np¹
Free Powerpoint Templates
Page 1
OTKRIĆA
• 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
Free Powerpoint Templates
Page 2
FIZIČKA I HEMIJSKA SVOJSTVA
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.
Free Powerpoint Templates
Page 3
•
•
•
•
•
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.
Free Powerpoint Templates
Page 4
JEDINJENJA
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).
Free Powerpoint Templates
Page 5
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
Free Powerpoint Templates
Page 6
PRIMENA ELEMENATA
• 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 se koristi za izradu optičkog stakla, povećava
osetljivost fotoelemenata prema infracrvenom zračenju,
a jedinjenja se koriste u poljoprivredi za suzbijanje
štetočina (otrovna su!).
Free Powerpoint Templates
Page 7
ALUMINIJUM
• 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:
2 Al amalgam (s) + 6 H2O → 2 Al(OH)3(s) + 3 H2
Free Powerpoint Templates
Page 8
• 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.
Free Powerpoint Templates
Page 9
[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.
Free Powerpoint Templates
Page 10
Po IUPAC-u nazivi soli koje daju kompleksni katjon, npr.
[Al(H2O)6]Cl3
čitaju se sledećim redom:
-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)
Free Powerpoint Templates
Page 11
• 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)
Free Powerpoint Templates
Page 12
BOKSIT Al2O3 · HH2O
2O
+NaOH
Na-aluminat Na[Al(OH)4]
razređivanje i hlađenje
Al-hidroksid Al(OH)3
žarenje
GLINICA Al2O3
elektroliza
ALUMINIJUM
Free Powerpoint Templates
Page 13
NALAŽENJE I UPOTREBA
• 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.
Free Powerpoint Templates
Page 14
LEGURE
• 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.
Free Powerpoint Templates
Page 15
JEDINJENJA ALUMINIJUMA
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)
Free Powerpoint Templates
Page 16
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.
Free Powerpoint Templates
Page 17
Aluminijum-sulfat Al2(SO4)3·18H2O
• 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.
Free Powerpoint Templates
Page 18

similar documents