Постперехідні метали

Де вони розташовані в періодичній таблиці

Вони займають 13–16-ту групи: алюміній, галій, індій і талій у 13-й групі, олово та свинець у 14-й, вісмут у 15-й і полоній у 16-й. Їхні зовнішні електрони перебувають на s- і p-орбіталях, як-от в алюмінію ([Ne] 3s² 3p¹), а починаючи з галію під ними лежить повністю заповнений d-підрівень.

Класифікації різняться, і полоній іноді називають металоїдом. Ніхоній, флеровій, московій і ліверморій (113–116) розташовані під цією родиною в 7-му періоді й, імовірно, є постперехідними металами, але отримано так мало атомів, що цей сайт відносить їх до невідомих.

Властивості

Це справжні метали, блискучі й добрі провідники, але м'якші за перехідні метали та з низькими температурами плавлення. Окрім алюмінію (660 °C), усі вони плавляться нижче приблизно 330 °C. Галій плавиться трохи нижче 30 °C, тож у вашій руці він стає рідким, але закипає лише близько 2400 °C. Багато їхніх оксидів амфотерні, реагують і з кислотами, і з основами. Талій і свинець токсичні, а полоній надзвичайно радіоактивний.

Реакції та тенденції

Алюміній реакційноздатний, але тонкий міцний шар оксиду утворюється, щойно він контактує з повітрям, і захищає його: 4Al + 3O₂ → 2Al₂O₃. Його реакційна здатність лежить в основі термітної реакції, 2Al + Fe₂O₃ → Al₂O₃ + 2Fe, яка дає розплавлене залізо для зварювання залізничних рейок.

Вниз по 13–15-й групах важчі елементи дедалі більше віддають перевагу ступеню окиснення на два нижчому за номер групи, бо їхня зовнішня пара s-електронів опирається утворенню зв'язків. Цей ефект інертної пари робить талій найстійкішим у ступені +1, свинець — +2, а вісмут — +3, тоді як алюміній майже завжди має +3.

Повсякденне застосування

Алюміній — найпоширеніший метал у земній корі та, після заліза, найширше використовуваний: у банках, фользі, літаках і лініях електропередач. Олово покриває сталеві банки та змішується з міддю, даючи бронзу. Свинець використовують в автомобільних акумуляторах і рентгенівському захисті, але його вилучили з бензину та фарб, бо він токсичний. Нітрид і арсенід галію використовують у світлодіодах, оксид індію-олова робить сенсорні екрани провідними, а вісмут, незвично нетоксичний для важкого металу, застосовують у засобах від розладів шлунка.