Тема 25. Елементи III-a групи

План:

Фізичні властивості металів і бору.
Хімічні властивості.
Сполуки алюмінію.

25.1. Фізичні властивості металів і бору

Знаходження в природі. В земній корі міститься бору – 0,0016%, алюмінію – 7,57%, галію – 0,0014%, індія – 0,00001%, талія – 0,00003%.Встречаются у природі лише у вигляді з'єднань, частіше всього алюмосилікати (Al, O, Si, лужні і лужноземельні метали) – глини – Al₂O₃·nSiO₃·mH₂O, боксити – Al₂O₃·nH₂O, нефеліни – KNa₃[AlSiO₄]_4.

Фізичні властивості металів і бору

Елемент	Бор B	Алюміній Al	Галій Ga	Індій In	Талій Tl
Порядковий номер елементу	5	13	31	49	81
Відносна атомна маса	10,811	26,982	69,723	114,82	204,383
Температура плавлення,С⁰	2400	660	29,8	156	305
Щільність, г/см³	1,86	1,75	1,55	2,64	3,61
Міри окислення	+3	+3	+1,+3	+1, +3	+1, +3
Забарвлення полум'я	темно-червона	жовта	синьо-фіолетова	синьо-фіолетова	синьо-фіолетова
Використання металів	спеціальні сплави, борірованіє поверхонь	конструкційний матеріал, алюмінотермія, провідник в електротехніці і т.д.	легування напівпровідників	легування і здобуття напівпровідників	–

Електроліз Al₂O₃ при 950 ⁰С у розплаві кріоліту Na₃ [AlF₆] на катоде:

Al³⁺+3e=Al⁰

на вугільному аноді (витрачається в процесі електролізу):

O^2- -2e=O⁰

C+O=CO;

2CO+O₂=2CO₂

25.2. Хімічні властивості

Хімічні властивості алюмінію
1. З киснем	4Al+3O₂=2Al₂O₃
2. З галогенами	2Al+3Cl₂=2AlCl₃
3. З сіркою при нагріванні	2Al+3S=Al₂S₃
4. З вуглецем	4Al+3C=Al₄C₃
5. Алюмінотермія	8Al+3Fe₃O₄=4Al₂O₃+9Fe
6. З водою (після руйнування оксидної плівки)	2Al+6H₂O=2Al(OH)₃+3H₂
7. Розчиняється в лугах	2Al+2NaOH+6H₂O=2Na[Al(OH)₄]+3H₂
8. Реагує з кислотами	2Al+6HCl=2AlCl₃+3H₂
9. З азотною і концентрованою сарною кислотами на холоду не реагують. При нагріванні:	Al+6H₂SO₄(конц.)=Al₂(SO₄)₃+3SO₂+6H₂O Al+6HNO₃=Al(NO₃)₃+3NO₂+3H₂O