硼族元素
元素周期表的第13族元素
硼族元素是元素周期表的第13族元素(IIIA 族),位於鋅族元素和碳族元素之間,包括的元素有:硼(B)鋁(Al)鎵(Ga)銦(In)鉈(Tl) 113號元素(Uut)這一族元素在化合物中化合價一般是+3。+1價從上到下穩定性增加,鉈的+1化合價最穩定。
硼族元素(Boron group)指元素周期表中ⅢA族所有元素,目前共計硼(B)、鋁(Al)、鎵(Ga)、銦(In)、鉈(Tl)和Uut六種,其中Unt為人工合成元素,其餘在自然界均有存在,鋁為自然界分佈最廣泛的金屬元素。
硼
1808年,英國化學家戴維(Sir Humphry Davy, 1778—1829)在用電解的方法發現鉀后不久,又用電解熔融的三氧化二硼的方法製得棕色的硼。同年法國化學家蓋-呂薩克(Joseph-Louis Gray-Lussac,1778—1850)和泰納(Louis Jacques Thenard,1777—1857)用金屬鉀還原無水硼酸製得單質硼。
鋁
1825年,丹麥化學家和礦物學家厄斯泰德(Oersted H.C., 1777-1851,丹麥)用鉀汞齊還原無水鹵化鋁,第一個製備出不純的金屬鋁。1827年,德國化學家維勒(Wohler Friedrich,1800-1882,德國)用金屬鉀還原無水氯化鋁,製備出較純的鋁。
由於維勒製取鋁的方法不可能應用於大量生產,在這以後的一段很長時間裡,鋁是珠寶店裡的商品、帝王貴族的珍寶。直到1886年兩位青年化學家,一位是21歲的美國大學生豪爾,另一位是21歲法國大學生埃羅,分別獨立地用電解法制鋁獲得成功,使鋁成為普通商品,竟然經歷了60多年的時間。鋁的命名源自拉丁文Alumen,這一名詞中世紀在歐洲是對具有收斂性礬的總稱,符號為Al,我國從它的第二音節譯為鋁。
鎵
銦
1863年,德國化學家賴希(Reich F,1799~1882)在研究閃鋅礦時,將礦石燃燒后,除去了S,As,再用鹽酸溶液溶解時得到一種草黃色沉澱,他斷定是一種新元素的硫化物。因為他有色盲,就請了另一位德國化學家里希特(Richer H. T.,1824~1898)幫助他作光譜分析,結果發現一條靛青色的新譜線,並把它取名為“Indium”(銦)。
鉈
發現於1861年spectroscopically的克魯克斯。 The element was named after the green spectral line, which identified the element (Greek "thallos", green twig).該元素被命名后的綠色譜線,確定元素(希臘“thallos”,綠樹枝)。 The metal was isolated both by Crookes and Lamy in 1862.該金屬分離克魯克斯和拉米都在1862年。 They had been expecting to isolate tellurium after removing selenium from the byproducts from a commercial sulphuric acid factory but instead foundthe new element thallium.他們一直期待分離除去后,從商業的副產品硫酸廠硒碲而是foundthe新元素鉈。
1、硼族元素基本性質
性質 | B | Al | Ga | In | Tl |
相對原子質量 | 10.81 | 26.98 | 69.72 | 114.82 | 204.38 |
外圍電子構型 | 2s22p1 | 3s23p1 | 4s24p1 | 5s25p1 | 6s26p1 |
原子半徑/pm | 88 | 143 | 122 | 163 | 170 |
熔化熱/(kJ·mol-1) | 22.2 | 10.7 | 5.6 | 3.3 | 4.3 |
汽化熱/(kJ·mol-1) | 538.9 | 293.7 | 256.1 | 226.4 | 162.1 |
電子親和能/(kJ·mol-1) | 23 | 44 | 36 | 34 | 50 |
第一電離能/(kJ·mol-1) | 800.6 | 577.6 | 578.8 | 558.3 | 589.3 |
電負性 | 2.04 | 1.61 | 1.81 | 1.78 | 2.04 |
2.
q 價電子構型:
q 缺電子元素:價電子數<價層軌道數
q 缺電子化合物: 成鍵電子對數<價層軌道數
例如:
特點:a. 易形成配位化合物
b. 易形成雙聚物
c.易形成共價型化合物,如:
3.
一些單鍵的平均鍵能(kJ/mol)
名 稱 | 鍵 能 | 名 稱 | 鍵 能 |
B-H | 389 | B-F | 613 |
B-O | 561 | Al-O | 512 |
B-B | 293 | Al-F | 583 |
·碳族元素(Carbon group)
·氮族元素(Nitrogen group)