Grupa 13: borowce
Grupa 13 to pierwsza kolumna bloku p: bor, glin, gal, ind, tal i syntetyczny nihon. Każdy atom ma trzy elektrony zewnętrzne, więc typowy stopień utlenienia to +3. Bor jest półmetalem, a reszta to metale, dlatego ta grupa nie ma własnej, jednolitej strony rodziny.
Trzy elektrony zewnętrzne: ns² np¹
Każda konfiguracja kończy się na ns² np¹, jak w borze ([He] 2s² 2p¹) i glinie ([Ne] 3s² 3p¹). Glin, gal i ind oddają wszystkie trzy, tworząc Al³⁺, Ga³⁺ i In³⁺. Oderwanie trzech elektronów od maleńkiego atomu boru kosztowałoby zbyt wiele energii, więc bor uwspólnia je; w trifluorku boru (BF₃) ma wokół siebie tylko sześć elektronów i chętnie przyjmuje kolejną parę.
Na dole tal preferuje +1. Jego para elektronów 6s ma tendencję do niebrania udziału w wiązaniach, więc Tl⁺ jest trwalszy niż Tl³⁺.
Tendencje w dół grupy
Bor to twardy, ciemny półmetal topiący się w 2349 K, ale metale poniżej topią się znacznie niżej: glin w 933,47 K, gal zaledwie w 302,91 K, czyli około 30 °C, ind w 429,75 K, a tal w 577 K. Gęstość stale rośnie z 2,34 g/cm³ dla boru do 11,85 g/cm³ dla talu.
Jedna niespodzianka: elektroujemność galu, 1,81, jest wyższa niż glinu, 1,61. Dziesięć elektronów d, które gal zyskuje po drodze przez metale przejściowe, słabo ekranuje jego elektrony zewnętrzne, więc jądro trzyma je mocniej, niż mógłbyś się spodziewać.
Gdzie spotykasz grupę 13
Glin to najobficiej występujący metal w skorupie ziemskiej i pojawia się w puszkach po napojach, folii, ramach okiennych, samolotach i liniach energetycznych; recykling puszki wymaga tylko niewielkiego ułamka energii potrzebnej do wytworzenia nowego glinu. Bor jest w szkle borokrzemowym na naczynia żaroodporne i szkło laboratoryjne oraz w boraksie, proszku do czyszczenia. Azotek galu pozwala diodom LED świecić na niebiesko i biało, a tlenek indu i cyny sprawia, że ekrany dotykowe przewodzą. Tal jest wysoce toksyczny i ma niewiele zastosowań.
Nihon
Nihon (113) był pierwszym pierwiastkiem odkrytym w Azji, w laboratorium RIKEN w Japonii, a jego nazwa pochodzi od Nihon, japońskiej nazwy Japonii. Wytworzono tylko kilka atomów, więc jego właściwości są przewidywane, a nie zmierzone.
Grupa 13: właściwości w dół grupy
Kliknij nagłówek kolumny, aby posortować.
| 5 | Bor | B | 3 | +3 | 2,04 | 192 | 2 349 K (2 075,8 °C) | 2,34 g/cm³ |
| 13 | Glin | Al | 3 | +3 | 1,61 | 184 | 933,47 K (660,3 °C) | 2,7 g/cm³ |
| 31 | Gal | Ga | 3 | +3 | 1,81 | 187 | 302,91 K (29,8 °C) | 5,91 g/cm³ |
| 49 | Ind | In | 3 | +3 | 1,78 | 193 | 429,75 K (156,6 °C) | 7,31 g/cm³ |
| 81 | Tal | Tl | 3 | +1, +3 | 1,62 | 196 | 577 K (303,8 °C) | 11,85 g/cm³ |
| 113 | Nihon | Nh | 3 | — | — | — | — | — |