Група 13: група бору
Група 13 — це перший стовпчик p-блоку: бор, алюміній, галій, індій, талій і синтетичний елемент ніхоній. Кожен атом має три зовнішні електрони, тому типовий ступінь окиснення — +3. Бор є металоїдом, а решта — метали, тож група не має власної сторінки родини.
Три зовнішні електрони: ns² np¹
Кожна конфігурація закінчується на ns² np¹, як у бору ([He] 2s² 2p¹) та алюмінію ([Ne] 3s² 3p¹). Алюміній, галій та індій віддають усі три, утворюючи Al³⁺, Ga³⁺ та In³⁺. Відрив трьох електронів від крихітного бору коштував би надто багато енергії, тому він ділить їх; у бор трифториді (BF₃) навколо нього лише шість електронів, і він охоче приймає ще одну пару.
Унизу талій віддає перевагу +1. Його пара 6s-електронів схильна не брати участі у зв’язках, тому Tl⁺ стійкіший за Tl³⁺.
Тенденції вниз по групі
Бор — твердий темний металоїд, що плавиться за 2349 K, але метали нижче плавляться значно нижче: алюміній за 933,47 K, галій лише за 302,91 K, тобто близько 30 °C, індій за 429,75 K, а талій за 577 K. Густина стабільно зростає від 2,34 g/cm³ для бору до 11,85 g/cm³ для талію.
Одна несподіванка: електронегативність галію, 1,81, вища за алюмінієву, 1,61. Десять d-електронів, які галій здобуває на шляху крізь перехідні метали, погано екранують його зовнішні електрони, тож ядро утримує їх міцніше, ніж можна було б очікувати.
Де ви зустрічаєте групу 13
Алюміній — найпоширеніший метал у земній корі, він трапляється в бляшанках для напоїв, фользі, віконних рамах, літаках і лініях електропередач; переробка бляшанки потребує лише малої частки енергії, потрібної для виробництва нового алюмінію. Бор міститься в боросилікатному склі для жаростійкого посуду та лабораторного скла, а також у пральному порошку бурі. Галій нітрид дає змогу світлодіодам світити синім і білим, а індій-олов’яний оксид робить сенсорні екрани провідними. Талій дуже токсичний і має мало застосувань.
Ніхоній
Ніхоній (113) став першим елементом, відкритим в Азії, у лабораторії RIKEN в Японії, а його назва походить від «Ніхон» — японської назви Японії. Було отримано лише кілька атомів, тому його властивості передбачені, а не виміряні.
Група 13: властивості вниз по групі
Клацніть заголовок стовпця, щоб відсортувати.
| 5 | Бор | B | 3 | +3 | 2,04 | 192 | 2 349 K (2 075,8 °C) | 2,34 g/cm³ |
| 13 | Алюміній | Al | 3 | +3 | 1,61 | 184 | 933,47 K (660,3 °C) | 2,7 g/cm³ |
| 31 | Галій | Ga | 3 | +3 | 1,81 | 187 | 302,91 K (29,8 °C) | 5,91 g/cm³ |
| 49 | Індій | In | 3 | +3 | 1,78 | 193 | 429,75 K (156,6 °C) | 7,31 g/cm³ |
| 81 | Талій | Tl | 3 | +1, +3 | 1,62 | 196 | 577 K (303,8 °C) | 11,85 g/cm³ |
| 113 | Ніхоній | Nh | 3 | — | — | — | — | — |