Тема: елементи ІІІ – а групи

Третя група головна підгрупа об’єднує широко розповсюджені елементи – Бор та Алюміній, а також рідкі – Галій, Індій, Талій. На зовнішньому електронному слою атомів елементів ІІІА групи знаходиться s²p¹ конфігурація, в якій неспарений тільки р-електрон. Проте, сполуки більшості з цих елементів, в яких ступінь окислення +1, дуже не стійки і найбільш характерним ступенем окислення для них є +3. перехід електрону з s- підрівня на p –підрівень потребує досить мало енергії (0,17 кДж/моль для Бору і 1,34 кДж/моль для Алюмінію). Лише для талію більш характерним є ступінь окислення +1.

Бор – єдиний неметал, який за властивостями різко різниця з рештою елементів ІІІА групи і наближається до Карбону. При переході від бору до Алюмінію металічні властивості підсилюються, дещо послаблюються у галію і знову поступово зростають при переході до Талію. Це обумовлено тим, що атоми галію, індію, талію містять 18 електронів на передзовнішньому рівні.

Алюміній – активний метал, на повітрі покривається оксидною плівкою, а у воді – захисною плівкою гідроксиду. Руйнування захисних плівок призводить до швидкої корозії Алюмінію і до активної взаємодії його з водою.

Алюміній добре розчиняється у розведених кислотах – хлороводневій та сірчаній, особливо при нагріванні. Концентрована нітратна і сульфатна кислоти не розчиняють Алюміній, так як пасивують його. Алюміній амфотерний метал, тому добре розчиняється у лугах з утворенням гідроксоалюмінатів і Гідрогену:

2Al + 6KOH + 6H₂O = 2K₃[Al(OH)₆] + 3H₂↑

Алюміній добре реагує з Нітрогеном, Сульфуром, галогенами. Оксид Алюмінію (Al₂O₃) і гідроксид (Al(OH)₃) – нерозчинні у воді речовини білого кольору, володіють амфотерними властивостями. При сплавленні Al₂O₃ та Al(OH)₃ з їдкими лугами утримують солі метаалюмінієвої кислоти НАІО₂:

Al₂O₃ + 2KOH = 2КАІО₂ + H₂O

Оксид та гідроксид Алюмінію реагують з кислотами. Але сильно прожарений оксид не розчиняється ні в кислотах, ні в лугах.

Солі Алюмінію, утворені сильними кислотами, внаслідок гідролізу мають у розчинах кисле середовище. Деякі солі – сульфіди, Карбонати у водних розчинах підлягають повному гідролізу.

Присутність катіонів Алюмінію у ґрунті обумовлює обмінну кислотність грунтового розчину. В результаті катіонообмінних процесів іони Алюмінію переходять до ґрунтового розчину. Утворена сіль при цьому гідролізується і відбувається небажане зростання концентрації іонів у ґрунтовому розчині.:

AlCl₃ + H₂O = АІ(ОH)Cl₂ + HCl