P- elementlar kimyosi. Davriy sistemaning uchinchi asosiy guruxcha elementlarining umumiy xarakteristikasi

p- elementlar kimyosi. Davriy sistemaning uchinchi asosiy guruxcha elementlarining umumiy xarakteristikasi.

• III A – guruh elementlarining umumiy tavsifi.
• B ning tavsifi va olinishi.
• Al ning tavsifi va olinishi.

Bor guruxchasi elementlari birikmalarda +3 oksidlanish darajasini namoyon qiladi. Faqat talliy +3, +1 oksidlanish darajalarini namoyon qila oladi. Buning sababi elementlarning atom radiuslari

B-Al-Ga-In-Tl qatorida ortib borishidir.

Atom radiusi ortgan sari S - elektron orbitallari bilan p - elektron orbitallari orasida energiya farqi orta boradi. SHuning uchun talliyninng 6p - elektroni birinchi valent elektronga aylanib (Tl+1), keyin 6s2 - elektronlari ximiyaviy bog’lanishda ishtirok etishi tufayli Tl+3 xolatga o’tadi.

Bu guruxcha elementlarining tartib rakami (Z = 5) V dan (Z = 81) Tl gacha ortib borishi bilan ularning oksid va gidroksidlari asosli xossalari kuchayib, kislotalik xossalari kuchsizlanib boradi.

Masalan: bor oksidi faqat kislotali xossalarini namoyon qiladi, alyuminiy oksidi amfoter, qolgan oksidlar (Ga2O3, In3O3, Tl2O3) asosli xossalarni namoyon qiladi. H3BO3 kislotadir, Al(OH)3 amfoter gidroksiddir. Bu qatordagi qolgan gidroksidlar kislotalarda eriydi. Buning sababi: Al+3 dan Tl+3 -ga o’tgan sayin ion radiuslari kattalashib borishidir.

Element Xossalari	B(z=9)	Al (17)	Ga(35)	In(53)	Tl (85)
Tashki elektron formulasi	2s22p1	3s23p1	4s24p1	5s25p1	6s26p1
Zichligi, g/sm3	2.34	2.70	5.91	7.31	11.83
Suyuk. temp. 0C	2400	660	29.8	156	303
Kaynash tem. 0C	2550	2500	2000	2300	1457
Atom radiusi, nm	0.091	0.143	0.139	0.166	0.171
Ion (E-) radiusi, nm	0.02	0.057	0.062	0.092	0.105
Elektromanfiyligi	1,0	1,5	1,6	1,7	1,8
Oksidlari	B2O3	Al2O3	Ga2O3	In2O3	Tl2O3
Gidroksidlari	H3BO3	Al(OH)3	Ga(OH)3	In(OH)3	Tl(OH)3

Borning tabiatda tarqalishi: bor asosan birikma xolida tarqalgan bo’lib, ular qatoriga: Na2B4O7*10H2O - bura, Na2B4O7*H2O - kernet, H3BO3*4H2O - sasolin. Borning yer po’stlog’idagi miqdori 5*10-4 %. Ikki izotop 10B (19,6%) va 11B (80,40%) ko’rinishidan iborat.

Olinishi. Bor asosan metallotermiya usuli bilan olinadi:

B2O3 + 3Mg = 3MgO + 2B

Metallotermik usul bilan olingan bor uncha toza bo’lmaydi.

Toza xolatdagi bor uning birikmalarini suyuqlantirib elektroliz qilish usuli bilan olinadi. Juda toza xoldagi borni, bug’ xolatdagi borbromidni cho’g’lantilgan tantal simi ishtirokida vodorod bilan qaytarib bor olish mumkin:

2BBr3+ 3H2 2B + 6HBr

Bundan tashqari, vodorodli birikmalarini termik parchalab ham erkin holdagi borni olish mumkin:

B2H6 2B + 3H2

Bor amorf va kristall modifikasiyaga ega.

Borning vodorodli birikmalari boranlar deb ataladi. Ularning ko’pchiligi xatto ochiq xavoda o’z-o’zidan alangalanib, katta issiqlik ajratib yonadi.

Bor oksidi B2O3 oq kristall modda.

Borning kislorodli birikmalari asosan polimer tuzilishli bo’ladi.

Alyuminiy atomi radiusi bornikidan kattaroq bo’lgani sababli ionlanish energiyasi kichikroq, shuning uchun ham alyuminiyning metallik xossalari bornikiga qaraganda kuchliroq namoyon bo’ladi. Alyuminiy amfoter elementdir.

Alyuminiy

Al - ning tabiatda tarqalgan birikmalari: Al2O3*H2O - boksit (korund), Me2[Al2Si2O8]; Me5[AlSi3O10]; KAl2[AlSi3O10](OH)2 muskovit, (Na,K)2[Al2Si2O8] - nefelin, Al4[Si4O10](OH)8 - kaolinit, Na3[AlF6] - kriolit. Al ning yer pustlogidagi umumiy miqdori 5,5 % ni tashkil etadi. Alyuminiy tabiatda faqat birikma holida uchraydi.

Alyuminiy asosan, boksit Al2O3* H2O - dan elektroliz usuli bilan olinadi. Boksitning suyuqlanish haroratini pasaytirish uchun ftoridlar CaF2, MgF2, AlF3 qo’shiladi elektroliz jarayoni quyidagicha boradi:

katodda: Al+3 + 3e- → Al0

anodda: 4AlO3 - 2e- → 2Al2O3 + 3O20

Al2O3 Al+3 + AlO33 (suyuqlanma)

Elektrolizer korpusi katod vazifasini bajaradi. Unda alyuminiy suyuq holatda ajralib chiqadi (Tsuyukl = 6600C). Grafitdan yasalgan anodda kislorod ajralib chiqadi va grafitni uglerod oksidlarigacha oksidlaydi.

Al2O3 - Na3AlF6 suyuklanmasining elektroliz sxemasi.

1 - Grafitdan yasalgan anodlar

2 - Elektrolit suyuklanmasi

3 - Suyuk xolatidagi alyuminiy

4 - Katod (pechning tubi)

5 - Pechning korpusi.

Al - oq, kumushsimon, plastik (yumshoq), yengil, yaxshi elektr o’tkazuvchan, havoda oksidlanuvchi metall. Kimyoviy xossalari jixatdan aktivlik qatorida ishqoriy yer metallaridan keyin tursada, sirtida oksid parda hosil qilgani uchun passiv metall.

Alyuminiy oksidi - Al2O3 oq rangli, suvda erimaydigan modda. Amorf va kristall holatda mavjud bo’lib, kislota va ishqorlarda eriydi. Yuqori temperaturaga chidamli modda. Tabiatda Al2O3 - boksit nomi bilan ataladigan mineral holida bo’ladi.

Alyuminiy gidroksidi Al(OH)3 suvda (pH=7) erimaydigan, amfoter xossaga ega bo’lgan oq amorf modda.