Az előadás letöltése folymat van. Kérjük, várjon

Az előadás letöltése folymat van. Kérjük, várjon

Bórcsoport elemei. Fizikai tulajdonságok Bór elektronszerkezet: 2s 2 2p 1 sötétszürke fémfényű kristályok nagyon kemény több allotróp módosulata van amorf.

Hasonló előadás


Az előadások a következő témára: "Bórcsoport elemei. Fizikai tulajdonságok Bór elektronszerkezet: 2s 2 2p 1 sötétszürke fémfényű kristályok nagyon kemény több allotróp módosulata van amorf."— Előadás másolata:

1 Bórcsoport elemei

2 Fizikai tulajdonságok Bór elektronszerkezet: 2s 2 2p 1 sötétszürke fémfényű kristályok nagyon kemény több allotróp módosulata van amorf bór barnásfekete por (mikrokristályos szerkezetű) atomrácsos szerkezet és fémes kötés közötti átmenet B 12 ikozaéder (20 szabályos háromszög) op, fp magas (2030 o C) nemfémes elem Félvezető Két stabil izotópja van 10 B, 11 B

3 Alumínium elektronszerkezete: 3s 2 3p 1 ezüstfehér kis sűrűségű, könnyen nyújtható, hengerelhető, megmunkálható laponcentrált kockarács kiváló elektromos vezető magas az olvadáshője - nehéz megolvasztani Gallium op 29 o C amfoter

4 Kémiai tulajdonságok Bór Oxidációszáma: +3, (B 2 O 3 ) -3 - boridoknál közepes reakcióképességű Hidrogénnel képzett vegyületei – BH 3 borán monomer formában csak adduktumként (pl. az ammóniával BH 3.NH 3 ) –stabilis szerkezet a dimerje B 2 H 6 diborán (3C, 2e - ) –nagyon jó redukálószerek

5 NH 3 + BH 3 = H 3 NBH 3

6 Oxigénnel képzett vegyületei Bór-trioxid B 2 O 3 –levegőn hevítve 700 o C körül meggyullad, vörös lánggal ég bór-trioxiddá 4B + 3O 2 = 2B 2 O 3 –fehér por –nincs éles op - „üveges szerkezet” –higroszkópos, vízben oldódik B 2 O 3 + 3H 2 O = 2H 3 BO 3 –magnéziummal bórrá redukálható B 2 O 3 + 3Mg = 2B + 3MgO –B 2 O 3 valódi savanhidrid

7 H 3 BO 3 ortobórsav –fehér por –vízben kevéssé oldódik, de melegítés hatására jobban –hevítéskor vizet veszít –képlete eléggé félrevezető, valóban (B(OH) 3 ) –pK = 9,24 B(OH) 3 + H 2 O = [B(OH) 4 ] - + H + savas kémhatású B 2 O 3 2HBO 2 2H 3 BO 3 bór-trioxid H 2 O metabórsav 2H 2 O ortobórsav

8 Halogénekkel képzett vegyületei –BX 3 összetételű, molekuláris szerkezetű, színtelen –BF 3 gáz –BCl 3, BBr 3 folyékony –BI 3 szilárd –Közönséges hőmérsékleten csak a fluorral reagál –vízzel hidrolizálnak BF 3 + H 2 O = H 3 BO 3 + 3HF –viszonylag erős Lewis savak (BF 3 a legerősebb) BF 3 + NH 3 = F 3 BNH 3

9 Nitrogénnel képzett vegyülete B 3 N 3 H 6 - borazol - szervetlen benzol - benzollal izoelektronos

10 Alumínium Hidrogénnel képzett vegyülete –AlH 3 alán –molekulavegyület –Lítium-hidriddel komplexet képez LiH + AlH 3 = Li[AlH 4 ] Li[AlH 4 ] + 4H 2 O = 4H 2 + LiOH + Al(OH) 3 –nagyon könnyen stabilizálódik szénhidrogénekkel

11 Halogénekkel képzett vegyületei –már közönséges hőmérsékleten hevesen egyesül –AlX 3 összetételű –a halogenidek átmentet képeznek az ion- és molekulavegyületek között –AlF 3 inkább ionos –AlCl 3 inkább molekularácsos fehér, könnyen párolog, a levegő víztartalmával füstöt képez dimereket alkot Al 2 Cl 6 - datív kötés vízzel savasan hidrolizál

12 Oxigénnel képzett vegyületei –Szobahőmérsékleten a keletkezett oxidréteg összefüggő, a további oxidációtól megóvja –Al 2 O 3 összetételű –ionrácsos, hatszöges, szoros illeszkedésű –magas op –igen kemény –amfoter Al 2 O 3 + 6HCl = 2AlCl 3 + 3H 2 O Al 2 O 3 + 2NaOH + 3H 2 O = 2Na[Al(OH) 4 ] –a felületén lévő oxidréteg HgCl 2 -dal megbontható

13 Al(OH) 3 –fehér, vízben rosszul oldódó vegyület, ami NaOH-ban oldódik AlCl 3 +3NaOH = Al(OH) 3 +3NaCl Al(OH) 3 + NaOH= Na[Al(OH) 4 ] Kénnel, nitrogénnel izzás hőmérsékleten egyesül Amfoter, savakban és lúgokban is oldódik hidrogén fejlődés közben 2Al + 6HCl = 2AlCl 3 + 3H 2 Al + NaOH + 3H 2 O = Na[Al(OH) 4 ] + 3/2H 2 Fém-oxidokat redukálni képes (aluminotermia) Fe 2 O 3 +2Al = 2Fe + Al 2 O 3

14 Gallium –kémiai tulajdonságaiban hasonlít az alumíniumhoz –amfoter, savakban lúgokban oldódik –Oxidja Ga 2 O 3 is amfoter Ga 2 O 3 + 6HCl = 2GaCl 3 + 3H 2 O Ga 2 O 3 + 2NaOH + 3H 2 O = 2Na[Ga(OH) 4 ]

15 Előfordulás BóraxNa 2 B 4 O 7. 10H 2 O szasszidinH 3 BO 3 bauxitAl(OH) 3 bőhmitAlOOH kriolitNa 3 [AlF 6 ] gallium bauxit kísérője

16 Előállítás Bór –Bór-trioxid redukálása magnéziummal B 2 O 3 + 3Mg = 2B + 3MgO –van Arkel eljárás BI 3 B + 3/2I 2

17 Alumíniumgyártás (Bayer) Timföldgyártás Al(OH) 3 + NaOH = Na[Al(OH) 4 ] feltárás vízoldható hevítése Na[Al(OH) 4 ] Al(OH) 3 + NaOH beoltás, savanyítás Al(OH) 3 termikus bontása Al 2 O 3 + 3H 2 O Timföld elektrolízise (olvadék elektrolízis) Al 2 O 3 kriolitban oldják - op csökkenés Katód folyamat: Al e -  Al Anód folyamat:2O 2-  O 2 +4e - (grafit elektród)

18

19 ALCOA eljárás (környezetbarát) Al 2 O 3 + 3C + 3Cl 2 = 2AlCl 3 + 3CO AlCl 3 olvadék elektrolízise Katód folyamat: Al e -  Al Anód folyamat:2Cl -  Cl 2 + 2e - Az elektrolízis során keletkezett klórgázt használják fel, zárt rendszerben.

20 Felhasználás Bór –bórsavak baktériumölő hatású (kozmetikumok) –WB (wolfram-borid) - gyémánt keménységű –üveggyártás (boroszilikátok) Alumínium –kiváló ötvöző anyag –aluminotermiás redukciók Gallium –magasabb hőmérsékleten hőmérőkben higany helyett

21 Alumínium biológiai szerepe Élettani folyamatokban nincs szerepe bélcsatornából gyakorlatilag nem szívódik fel gyomorsav megkötésére Al(OH) 3 használnak, ami a vizelettel ürül Alumínium károsító hatása: –Alzheimer-kór (az agy szürkeállományában 5-20% Al-szilikátot tartalmazó szenilis plakkok) –dialízis-demencia (dialízis során az ioncserélőkről bejutott Al 3+ )


Letölteni ppt "Bórcsoport elemei. Fizikai tulajdonságok Bór elektronszerkezet: 2s 2 2p 1 sötétszürke fémfényű kristályok nagyon kemény több allotróp módosulata van amorf."

Hasonló előadás


Google Hirdetések