Gruppe 13: die Borgruppe

Drei Außenelektronen: ns² np¹

Jede Konfiguration endet auf ns² np¹, wie bei Bor ([He] 2s² 2p¹) und Aluminium ([Ne] 3s² 3p¹). Aluminium, Gallium und Indium geben alle drei ab und bilden Al³⁺, Ga³⁺ und In³⁺. Dem winzigen Bor drei Elektronen zu entziehen würde zu viel Energie kosten, deshalb teilt es sie stattdessen; im Bortrifluorid (BF₃) hat es nur sechs Elektronen um sich und nimmt bereitwillig ein weiteres Paar auf.

Ganz unten bevorzugt Thallium +1. Sein 6s-Elektronenpaar bleibt tendenziell aus der Bindung heraus, sodass Tl⁺ stabiler ist als Tl³⁺.

Trends in der Gruppe nach unten

Bor ist ein hartes, dunkles Halbmetall, das bei 2349 K schmilzt, doch die Metalle darunter schmelzen weit niedriger: Aluminium bei 933,47 K, Gallium bei nur 302,91 K, etwa 30 °C, Indium bei 429,75 K und Thallium bei 577 K. Die Dichte steigt stetig von 2,34 g/cm³ bei Bor auf 11,85 g/cm³ bei Thallium.

Eine Überraschung: Die Elektronegativität von Gallium, 1,81, ist höher als die von Aluminium mit 1,61. Die zehn d-Elektronen, die Gallium auf dem Weg durch die Übergangsmetalle gewinnt, schirmen seine Außenelektronen schlecht ab, sodass sein Kern sie fester hält, als man erwarten würde.

Wo du Gruppe 13 begegnest

Aluminium ist das häufigste Metall in der Erdkruste und steckt in Getränkedosen, Folie, Fensterrahmen, Flugzeugen und Stromleitungen; eine Dose zu recyceln braucht nur einen kleinen Bruchteil der Energie, die für die Herstellung von neuem Aluminium nötig ist. Bor steckt in Borosilicatglas für Backformen und Laborglas sowie in Borax-Reinigungspulver. Galliumnitrid lässt LEDs blau und weiß leuchten, und Indiumzinnoxid macht Touchscreens leitfähig. Thallium ist hochgiftig und hat kaum Verwendungen.

Nihonium

Nihonium (113) war das erste in Asien entdeckte Element, im RIKEN-Labor in Japan, und sein Name kommt von Nihon, einem japanischen Namen für Japan. Es wurden nur wenige Atome hergestellt, sodass seine Eigenschaften vorhergesagt und nicht gemessen sind.