Группа 13: группа бора

Три внешних электрона: ns² np¹

Каждая конфигурация заканчивается на ns² np¹, как у бора ([He] 2s² 2p¹) и алюминия ([Ne] 3s² 3p¹). Алюминий, галлий и индий отдают все три, образуя Al³⁺, Ga³⁺ и In³⁺. Отрыв трёх электронов от крошечного атома бора потребовал бы слишком много энергии, поэтому он обобществляет их; в трифториде бора (BF₃) вокруг него всего шесть электронов, и он охотно принимает ещё одну пару.

В нижней части группы таллий предпочитает +1. Его пара 6s-электронов склонна не участвовать в связях, поэтому Tl⁺ устойчивее, чем Tl³⁺.

Закономерности вниз по группе

Бор — твёрдый тёмный полуметалл, плавящийся при 2349 K, а металлы под ним плавятся гораздо ниже: алюминий при 933,47 K, галлий всего при 302,91 K, около 30 °C, индий при 429,75 K и таллий при 577 K. Плотность неуклонно растёт с 2,34 g/cm³ у бора до 11,85 g/cm³ у таллия.

Один сюрприз: электроотрицательность галлия, 1,81, выше, чем у алюминия, 1,61. Десять d-электронов, которые галлий получает при прохождении ряда переходных металлов, плохо экранируют его внешние электроны, поэтому ядро удерживает их прочнее, чем можно было бы ожидать.

Где вы встречаете группу 13

Алюминий — самый распространённый металл в земной коре; он встречается в банках для напитков, фольге, оконных рамах, самолётах и линиях электропередачи; на переработку банки уходит лишь малая доля энергии, нужной для получения нового алюминия. Бор входит в состав боросиликатного стекла для жаропрочной посуды и лабораторного стекла, а также в бурую чистящую смесь — буру. Нитрид галлия позволяет светодиодам светиться синим и белым, а оксид индия-олова делает сенсорные экраны проводящими. Таллий очень ядовит и почти не находит применения.

Нихоний

Нихоний (113) стал первым элементом, открытым в Азии, в лаборатории RIKEN в Японии, а его название происходит от слова «Нихон» — одного из японских названий Японии. Получено лишь несколько атомов, поэтому его свойства предсказаны, а не измерены.