1 / 21

Bórcsoport elemei

Bórcsoport elemei. Fizikai tulajdonságok. Bór elektronszerkezet: 2s 2 2p 1 sötétszürke fémfényű kristályok nagyon kemény több allotróp módosulata van amorf bór barnásfekete por (mikrokristályos szerkezetű) atomrácsos szerkezet és fémes kötés közötti átmenet

jett
Download Presentation

Bórcsoport elemei

An Image/Link below is provided (as is) to download presentation Download Policy: Content on the Website is provided to you AS IS for your information and personal use and may not be sold / licensed / shared on other websites without getting consent from its author. Content is provided to you AS IS for your information and personal use only. Download presentation by click this link. While downloading, if for some reason you are not able to download a presentation, the publisher may have deleted the file from their server. During download, if you can't get a presentation, the file might be deleted by the publisher.

E N D

Presentation Transcript

  1. Bórcsoport elemei

  2. Fizikai tulajdonságok Bór • elektronszerkezet: 2s2 2p1 • sötétszürke fémfényű kristályok • nagyon kemény • több allotróp módosulata van • amorf bór barnásfekete por (mikrokristályos szerkezetű) • atomrácsos szerkezet és fémes kötés közötti átmenet • B12 ikozaéder (20 szabályos háromszög) • op, fp magas (2030 oC) • nemfémes elem • Félvezető • Két stabil izotópja van 10B, 11B

  3. Alumínium • elektronszerkezete: 3s2 3p1 • ezüstfehér • kis sűrűségű, könnyen nyújtható, hengerelhető, megmunkálható • laponcentrált kockarács • kiváló elektromos vezető • magas az olvadáshője - nehéz megolvasztani Gallium • op 29 oC • amfoter

  4. Kémiai tulajdonságok Bór • Oxidációszáma: +3, (B2O3) -3 - boridoknál • közepes reakcióképességű • Hidrogénnel képzett vegyületei • BH3 borán monomer formában csak adduktumként (pl. az ammóniával BH3.NH3) • stabilis szerkezet a dimerje B2H6diborán (3C, 2e-) • nagyon jó redukálószerek

  5. NH3 + BH3 = H3NBH3

  6. Oxigénnel képzett vegyületei • Bór-trioxid B2O3 • levegőn hevítve 700 oC körül meggyullad, vörös lánggal ég bór-trioxiddá 4B + 3O2 = 2B2O3 • fehér por • nincs éles op - „üveges szerkezet” • higroszkópos, vízben oldódik B2O3 + 3H2O = 2H3BO3 • magnéziummal bórrá redukálható B2O3 + 3Mg = 2B + 3MgO • B2O3 valódi savanhidrid

  7. H3BO3ortobórsav • fehér por • vízben kevéssé oldódik, de melegítés hatására jobban • hevítéskor vizet veszít • képlete eléggé félrevezető, valóban (B(OH)3) • pK = 9,24 B(OH)3 + H2O = [B(OH)4]- + H+ savas kémhatású B2O3 2HBO2 2H3BO3 bór-trioxid H2O metabórsav 2H2O ortobórsav

  8. Halogénekkel képzett vegyületei • BX3 összetételű, molekuláris szerkezetű, színtelen • BF3 gáz • BCl3, BBr3 folyékony • BI3 szilárd • Közönséges hőmérsékleten csak a fluorral reagál • vízzel hidrolizálnak BF3 + H2O = H3BO3 + 3HF • viszonylag erős Lewis savak (BF3 a legerősebb) BF3 + NH3 = F3BNH3

  9. Nitrogénnel képzett vegyülete B3N3H6 - borazol - szervetlen benzol - benzollal izoelektronos

  10. Alumínium • Hidrogénnel képzett vegyülete • AlH3 alán • molekulavegyület • Lítium-hidriddel komplexet képez LiH + AlH3 = Li[AlH4] Li[AlH4] + 4H2O = 4H2 + LiOH + Al(OH)3 • nagyon könnyen stabilizálódik szénhidrogénekkel

  11. Halogénekkel képzett vegyületei • már közönséges hőmérsékleten hevesen egyesül • AlX3 összetételű • a halogenidek átmentet képeznek az ion- és molekulavegyületek között • AlF3 inkább ionos • AlCl3 inkább molekularácsos • fehér, könnyen párolog, a levegő víztartalmával füstöt képez • dimereket alkot Al2Cl6 - datív kötés • vízzel savasan hidrolizál

  12. Oxigénnel képzett vegyületei • Szobahőmérsékleten a keletkezett oxidréteg összefüggő, a további oxidációtól megóvja • Al2O3 összetételű • ionrácsos, hatszöges, szoros illeszkedésű • magas op • igen kemény • amfoter Al2O3 + 6HCl = 2AlCl3 + 3H2O Al2O3 + 2NaOH + 3H2O = 2Na[Al(OH)4] • a felületén lévő oxidréteg HgCl2 -dal megbontható

  13. Al(OH)3 • fehér, vízben rosszul oldódó vegyület, ami NaOH-ban oldódik AlCl3 +3NaOH = Al(OH)3 +3NaCl Al(OH)3 + NaOH= Na[Al(OH)4] • Kénnel, nitrogénnel izzás hőmérsékleten egyesül • Amfoter, savakban és lúgokban is oldódik hidrogén fejlődés közben 2Al + 6HCl = 2AlCl3 + 3H2 Al + NaOH + 3H2O = Na[Al(OH)4] + 3/2H2 • Fém-oxidokat redukálni képes (aluminotermia) Fe2O3 +2Al = 2Fe + Al2O3

  14. Gallium • kémiai tulajdonságaiban hasonlít az alumíniumhoz • amfoter, savakban lúgokban oldódik • Oxidja Ga2O3 is amfoter Ga2O3 + 6HCl = 2GaCl3 + 3H2O Ga2O3 + 2NaOH + 3H2O = 2Na[Ga(OH)4]

  15. Előfordulás • Bórax Na2B4O7 . 10H2O • szasszidin H3BO3 • bauxit Al(OH)3 • bőhmit AlOOH • kriolit Na3[AlF6] • gallium bauxit kísérője

  16. Előállítás Bór • Bór-trioxid redukálása magnéziummal B2O3 + 3Mg = 2B + 3MgO • van Arkel eljárás BI3 B + 3/2I2

  17. Alumíniumgyártás (Bayer) • Timföldgyártás Al(OH)3 + NaOH = Na[Al(OH)4] feltárás vízoldható hevítése Na[Al(OH)4] Al(OH)3 + NaOH beoltás, savanyítás Al(OH)3 termikus bontásaAl2O3 + 3H2O • Timföld elektrolízise (olvadék elektrolízis) Al2O3 kriolitban oldják - op csökkenés Katód folyamat: Al3+ + 3e- Al Anód folyamat: 2O2-  O2 +4e- (grafit elektród)

  18. ALCOA eljárás (környezetbarát) Al2O3 + 3C + 3Cl2 = 2AlCl3 + 3CO • AlCl3 olvadék elektrolízise Katód folyamat: Al3+ + 3e- Al Anód folyamat: 2Cl-  Cl2 + 2e- Az elektrolízis során keletkezettklórgázt használják fel, zárt rendszerben.

  19. Felhasználás • Bór • bórsavak baktériumölő hatású (kozmetikumok) • WB (wolfram-borid) - gyémánt keménységű • üveggyártás (boroszilikátok) • Alumínium • kiváló ötvöző anyag • aluminotermiás redukciók • Gallium • magasabb hőmérsékleten hőmérőkben higany helyett

  20. Alumínium biológiai szerepe • Élettani folyamatokban nincs szerepe • bélcsatornából gyakorlatilag nem szívódik fel • gyomorsav megkötésére Al(OH)3 használnak, ami a vizelettel ürül • Alumínium károsító hatása: • Alzheimer-kór (az agy szürkeállományában 5-20% Al-szilikátot tartalmazó szenilis plakkok) • dialízis-demencia (dialízis során az ioncserélőkről bejutott Al3+)

More Related