| Nhóm bor (nhóm 13) | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
|
| |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| ↓ Bảng tuần hoàn | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 2 |  5 Á kim | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 3 |  13 Kim loại yếu | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 4 |  31 Kim loại yếu | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 5 |  49 Kim loại yếu | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 6 |  81 Kim loại yếu | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 7 | Nihoni (Nh) 113 Kim loại yếu | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
Legend
| |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Nhóm bor là các nguyên tố hóa học thuộc nhóm 13 của bảng tuần hoàn, bao gồm bor (B), nhôm (Al), gali (Ga), indi (In), thali (Tl) và nihoni (Nh). Nhóm này nằm trong khối p của bảng tuần hoàn. Các nguyên tố trong nhóm bor có đặc điểm là có ba electron hóa trị.[1]
Bor là một á kim, ít phổ biến trên Trái Đất. Các nguyên tố còn lại là kim loại yếu (nằm giữa kim loại và á kim trong bảng tuần hoàn). Nhôm là nguyên tố xuất hiện nhiều trên Trái Đất và là nguyên tố phổ biến thứ ba trong vỏ Trái Đất (8,3%).[2] Nihoni hiện tại chưa phát hiện trong tự nhiên, đây là một nguyên tố tổng hợp.
Một số nguyên tố nhóm 13 có vai trò trong hệ sinh thái. Bor là một nguyên tố vi lượng ở người và cần thiết cho một số loài thực vật. Thiếu bor làm cây cối phát triển còi cọc, trong khi dư thừa bor cũng ức chế sự phát triển. Nhôm không có vai trò sinh học, không có độc tính đáng kể, được coi là an toàn. Indi và gali có thể kích thích sự trao đổi chất;[3] gali có khả năng tự liên kết với các protein sắt. Thali có độc tính cao, can thiệp vào chức năng của nhiều loại enzym quan trọng. Nguyên tố này được sử dụng làm thuốc trừ sâu.[4]
Đặc điểm
| Z | Nguyên tố | Số electron trên mỗi lớp vỏ |
|---|---|---|
| 5 | Bor | 2, 3 |
| 13 | Nhôm | 2, 8, 3 |
| 31 | Gali | 2, 8, 18, 3 |
| 49 | Indi | 2, 8, 18, 18, 3 |
| 81 | Thali | 2, 8, 18, 32, 18, 3 |
| 113 | Nihoni | 2, 8, 18, 32, 32, 18, 3 (dự đoán) |
Mặc dù nằm trong khối p, các nguyên tố trong nhóm bor, đặc biệt là bor và nhôm trong liên kết hóa học thường vi phạm quy tắc octet. Tất cả các nguyên tố của nhóm bor đều có hóa trị ba.
Phản ứng hóa học
Hydride
Hầu hết các nguyên tố trong nhóm bor đều có xu hướng dễ phản ứng theo chiều tăng dần số hiệu nguyên tử. Bor, nguyên tố đầu tiên trong nhóm, thường không phản ứng với nhiều nguyên tố ở nhiệt độ thường. Bor tạo thành nhiều hợp chất với hydro gọi là boran.[5] Boran đơn giản nhất là diboran B2H6.[6]
Các nguyên tố nhóm 13 tiếp theo là nhôm và gali, tạo thành ít muối hydride bền hơn, mặc dù cả AlH3 và GaH3 có tồn tại. Indi chưa có dữ liệu cho thấy có tạo muối hydride, ngoại trừ indi có trong các phức chất như phức phosphin H3InP(Cy)3.[7] Muối thali và hydro không bền, chưa tổng hợp được trong phòng thí nghiệm.
| Một vài hợp chất hóa học phổ biến nhóm bor[6] | |||||
|---|---|---|---|---|---|
| Nguyên tố | Oxide | Hydride | Fluoride | Chloride | Sulfide |
| Bor | (β/g/α)B2O3 | B2H6 | BF3 | BCl3 | B2S3 |
| B2O | B10H14 | BF− 4 |
|||
| B6O | BH3 | B2F4 | |||
| B5H9 | BF | ||||
| B6H12 | |||||
| B4H10 | |||||
| B 6H2− 6 |
|||||
| B 12H2− 12 |
|||||
| B20H26 | |||||
| Nhôm | (γ/δ/η/θ/χ)Al2O3 | (α/α`/β/δ/ε/θ/γ) AlH3 | AlF3 | AlCl3 | (α/β/γ) Al2S3 |
| Al2O | Al2H6 | ||||
| AlO | AlH4 | ||||
| AlH− 4 |
|||||
| Gali | (α/β/δ/γ/ε) Ga2O3 | Ga2H6 | GaF3 | GaCl3 | GaS |
| GaH4 | GaCl2 | ||||
| GaH3 | Ga2Cl4 | ||||
| Ga2Cl6 | |||||
| GaCl− 4 |
|||||
| Ga 2Cl− 7 |
|||||
| Indi | In2O3 | InH3 | InF3 | InCl3 | (α/β/γ) In2S3 |
| In2O | |||||
| Thali | Tl2O3 | TlH3 | TlF | TlCl | |
| Tl2O | TlH | TlF3 | TlCl3 | ||
| TlO2 | TlF3− 4 |
TlCl2 | |||
| Tl4O3 | TlF2− 3 |
Tl2Cl3 | |||
| Nihoni | (Nh2O)[a] | (NhH) | (NhF) | (NhCl) | NhOH |
| (Nh2O3) | (NhH3) | (NhF3) | (NhCl3) | ||
| (NhF− 6) |
|||||
Oxide
Tất cả các nguyên tố thuộc nhóm bor được biết là tạo thành oxide hóa trị ba, với hai nguyên tử liên kết cộng hóa trị với ba nguyên tử oxy. Những yếu tố này cho thấy xu hướng tăng pH (từ acid đến base).[13]
Ghi chú
- ^ Cho đến nay, không có hợp chất nihoni nào được tổng hợp (ngoại trừ có thể là NhOH), và tất cả các hợp chất được đề xuất khác hoàn toàn là lý thuyết.
Tham khảo
- ^ Kotz, John C.; Treichel, Paul & Townsend, John Raymond (2009). Chemistry and chemical reactivity. 2. Belmont, Ca, USA: Thomson Books. tr. 351. ISBN 978-0-495-38712-1.
- ^ “Soviet Aluminium from Clay”. New Scientist. One Shilling Weekly. 8 (191): 89. 1960.
- ^ Pharmacology and Nutritional Intervention in the Treatment of Disease edited by Faik Atroshi, page 45
- ^ Dobbs, Michael (2009). Clinical neurotoxicology: syndromes, substances, environments. Philadelphia, Pa: Saunders. tr. 276–278. ISBN 978-0-323-05260-3.
- ^ Raghavan, P. S. (1998). Concepts And Problems In Inorganic Chemistry. New Delhi, India: Discovery Publishing House. tr. 43. ISBN 81-7141-418-4.
- ^ a b Harding, A., Charlie; Johnson, David; Janes, Rob (2002). Elements of the p block. Cambridge, UK: The Open University. tr. 113. ISBN 0-85404-690-9.
- ^ Cole, M. L.; Hibbs, D. E.; Jones, C.; Smithies, N. A. (2000). “Phosphine and phosphido indium hydride complexes and their use in inorganic synthesis”. Journal of the Chemical Society, Dalton Transactions (4): 545–550. doi:10.1039/A908418E.
- ^ Downs, pp. 197–201
- ^ Daintith, John (2004). Oxford dictionary of chemistry. Market House Books. ISBN 978-0-19-860918-6.
- ^ Bleshinsky, S. V.; Abramova, V. F. (1958). Химия индия (bằng tiếng Nga). Frunze. tr. 301.
- ^ Downs, pp. 195–196
- ^ Henderson, p. 6
- ^ Jellison, G. E.; Panek, L. W.; Bray, P. J.; Rouse, G. B. (1977). “Determinations of structure and bonding in vitreous B2O3 by means of B10, B11, and O17 NMR”. The Journal of Chemical Physics. 66 (2): 802. Bibcode:1977JChPh..66..802J. doi:10.1063/1.433959. Truy cập ngày 16 tháng 6 năm 2011.