GRUPO 13 FAMLIA DO BORO CONSTITUINTES DO GRUPO

GRUPO 13 FAMÍLIA DO BORO CONSTITUINTES DO GRUPO 13 Integram o Grupo 13 os elementos, boro, alumínio, gálio, índio, tálio e o nihônio. Cujos símbolos são respectivamente B, Al , Ga, In, Tl e Nh

GRUPO 13 FAMÍLIA DO BORO PROPRIEDADES GERAIS O grupo 13 é o primeiro grupo do bloco “p”. Os elementos desse grupo têm uma configuração eletrônica do tipo ns²np¹ O Nox máximo esperado é +3

GRUPO 13 FAMÍLIA DO BORO PROPRIEDADES GERAIS Descendo no grupo, há uma tendência crescente de se formarem compostos monovalentes. O B é um não metal e sempre forma ligações covalentes. Al, Ga, In , Tl e Nh são metais. Ocorre no grupo o efeito termodinâmico do par inerte.

GRUPO 13 FAMÍLIA DO BORO Estados de Oxidação e Tipos de Ligação 1 -A carga elevada (+3) e o tamanho reduzido favorece a ligação covalente. 2 -A soma das três EI é muito alta o que também favorece a covalência.

GRUPO 13 FAMÍLIA DO BORO Estados de Oxidação e Tipos de Ligação 3 -Os valores das eletronegatividades são maiores que os grupos 1 e 2 logo quando os elementos do grupo 13 reagem com outros elementos as diferenças de eletronegatividades não deverão ser muito grandes.

GRUPO 13 FAMÍLIA DO BORO Estados de Oxidação e Tipos de Ligação O B é consideravelmente menor, logo a EI do boro é tão elevada que o B sempre forma ligações covalentes. Muitos compostos simples trivalentes dos demais elementos são covalentes quando anidros.

GRUPO 13 FAMÍLIA DO BORO Estados de Oxidação e Tipos de Ligação Composto deficiente de elétrons. TRIFLUORETO DE BORO

GRUPO 13 FAMÍLIA DO BORO Estados de Oxidação e Tipos de Ligação NION TETRAFLUORBORATO

GRUPO 13 FAMÍLIA DO BORO Estados de Oxidação e Tipos de Ligação O Nox +1 – O EFEITO DO PAR INERTE Descendo na família aumenta a tendência de se formarem compostos monovalentes. Compostos de tálio (I) são mais estáveis do que compostos de tálio (III).

GRUPO 13 FAMÍLIA DO BORO Estados de Oxidação e Tipos de Ligação O Nox +1 – O EFEITO DO PAR INERTE A monovalência pode ser explicada se os elétrons “s” permanecerem emparelhados, não participando das ligações. É o chamado “efeito do par inerte. ”

GRUPO 13 FAMÍLIA DO BORO Estados de Oxidação e Tipos de Ligação O Nox +1 – O EFEITO DO PAR INERTE Se a energia necessária para desemparelhar os elétrons for maior que a energia liberada quando formarem as ligações, então os elétrons “s” permanecerão emparelhados. A energia das ligações MX 3 diminui de cima para baixo dentro do grupo.

GRUPO 13 FAMÍLIA DO BORO O Nox +3 – Covalente ou Iônico? Os elementos desse grupo apresentam 3 elétrons no nível mais externo. Com exceção do Tl , eles normalmente utilizam os 3 elétrons para formar três ligações conduzindo ao Nox +3.

GRUPO 13 FAMÍLIA DO BORO O Nox +3 – Covalente ou Iônico? O Boro possui uma EI elevada e sempre forma ligações covalentes. Muitos compostos simples dos demais elementos, tais como Al. Cl 3, Ga. Br 3, são covalentes quando anidros, entretanto Al, Ga, In e Tl formam compostos iônicos quando em solução.

GRUPO 13 – FAMÍLIA DO BORO Composto Ga. Br 3 comooo CCC

GRUPO 13 FAMÍLIA DO BORO O Nox +3 – Covalente ou Iônico? O tipo de ligação depende do que é mais favorável em termos de energia. Essa mudança de covalente para iônico ocorre porque nos íons hidratados a energia de hidratação liberada excede a energia de ionização.

GRUPO 13 FAMÍLIA DO BORO O Aparente Nox +2 O composto Ga. Cl 2 que aparentemente é divalente de fato contém Ga(I) e Ga (III). Ga[Ga. Cl 4] PONTOS DE FUSÃO, EBULIÇÃO E ESTRUTURAS CRISTALINAS. Não há uma variação regular dos PF.

PONTOS DE FUSÃO E EBULIÇÃO DOS ELEMENTOS DA FAMÍLIA DO BORO ELEMENTO PONTO DE FUSÃO (°C) PONTO DE EBULIÇÃO (°C) B 2180 3650 Al 660 2467 Ga 30 2403 In 157 2080 Tl 303 1457 Nh 427 1127

GRUPO 13 FAMÍLIA DO BORO PONTOS DE FUSÃO, EBULIÇÃO E ESTRUTURAS CRISTALINAS. Rigorosamente não se pode comparar os valores porque o B e o Ga apresentam estruturas cristalinas incomuns. O B possui várias formas alotrópicas.

GRUPO 13 FAMÍLIA DO BORO PONTOS DE FUSÃO, EBULIÇÃO E ESTRUTURAS CRISTALINAS. Quatro formas alotrópicas possuem unidades icosaédricas e os átomos de B ocupam os 12 vértices do icosaédro. As outras formas possuem estruturas mais complicadas.

ICOSAEDRO B 12(20 FACES). O BORO ROMBOÉDRICO ALFA CONSISTE EM ICOSAEDROS B 12 LIGADOS COVALENTEMENTE POR LIGAÇÕES B-B FORMANDO UMA REDE INFINITA.

GRUPO 13 FAMÍLIA DO BORO As diferenças das formas alotrópicas decorrem da maneira pela qual os icosaedros estão ligados entre sí. O Ga tem também uma estrutura incomum que mais se assemelha a moléculas diatômicas discretas do que a uma estrutura metálica.

GRUPO 13 FAMÍLIA DO BORO Isto explica o baixíssimo ponto de fusão do Ga (30ºC). Além disso o Ga se expande quando solidifica ou seja o Ga sólido é menos denso que o Ga líquido. Essa propriedade somente é observada no Ga, Ge e Bi. Al, In e Tl apresentam estruturas metálicas de empacotamento denso.

GRUPO 13 FAMÍLIA DO BORO Pontos de Fusão e Ebulição O baixo PF do Ga reflete a sua estrutura inusitada que contém unidades Ga 2.

GRUPO 13 FAMÍLIA DO BORO Pontos de Fusão e Ebulição O P. E. do Boro é extraordinariamente elevado devido a sua estrutura cristalina incomum. Entretanto, como esperado, os valores dos PE diminuem de cima para baixo dentro do grupo.

GRUPO 13 FAMÍLIA DO BORO Tamanho dos Átomos e Íons. Os raios metálicos dos átomos não aumentam regularmente dentro do grupo.

GRUPO 13 FAMÍLIA DO BORO ELEMENTO RAIO METÁLICO (Ǻ) RAIO IÔNICO TRIVALENTE (Ǻ) RAIO IÔNICO MONOVALENTE B (0, 88) (0, 27) - Al 1, 43 0, 53 - Ga (1, 22) 0, 62 1, 20 In 1, 67 0, 88 1, 40 Tl 1, 70 0, 88 1, 50 (Ǻ)

GRUPO 13 FAMÍLIA DO BORO TAMANHO DOS ÁTOMOS E DOS ÍONS Os raios metálicos não são comparáveis: a) inicialmente porque o boro não é um metal. b) além disso o Gálio possui uma estrutura cristalina pouco comum e diferente dos demais elementos metálicos do grupo.

GRUPO 13 FAMÍLIA DO BORO TAMANHO DOS ÁTOMOS E ÍONS Quanto aos raios iônicos dos íons trivalentes eles aumentam de cima para baixo na família, embora não com a regularidade observada nos grupos 1 e 2.

GRUPO 13 FAMÍLIA DO BORO POTENCIAIS PADRÃO DE ELETRODO Os potenciais padrão de eletrodo são valores menos negativos do Al para o Ga e deste para o In. O ε° é positivo para o tálio.

GRUPO 13 FAMÍLIA DO BORO POTENCIAIS PADRÃO DE ELETRODO ΔG= -n. FE° se E° é negativo ΔG é positivo, logo ΔG da reação : Al³+ + 3 e → Al é positivo , isto posto, termodinamicamente a formação do metal não é favorável e a reação inversa Al→ Al³+ + 3 e ocorre espontaneamente.

GRUPO 13 POTENCIAIS PADRÃO DE ELETRODO (Ε°) ELEMENTO M 3+ / M (VOLT) M 1+ / M (VOLT) B -0, 87 - Al -1, 66 +0, 55 Ga -0, 56 -0, 79 In -0, 34 -0, 18 Tl +1, 26 -0, 34

GRUPO 13 FAMÍLIA DO BORO POTENCIAIS PADRÃO DE ELETRODO O potencial padrão de eletrodo torna-se menos negativo descendo no grupo ou seja a reação M³+ → M torna-se progressivamente mais favorável. Raciocínio análogo pode ser feito para o par M+ / M

GRUPO 13 –ENERGIAS DE IONIZAÇÃO ELEMENTOS 1ª EI (k. J/mol) 2ª EI (k. J/mol) 3ª EI (k. J/mol) B 801 2427 3659 Al 577 1816 2744 Ga 579 1979 2962 In 558 1820 2704 Tl 589 1971 2877

GRUPO 13 FAMÍLIA DO BORO ENERGIA DE IONIZAÇÃO As energias de ionização aumentam da forma esperada( 1ªEI< 2ªEI < 3ªEI ). A soma das três primeiras energias de ionização , para todos os integrantes do grupo, é muito elevada. O Boro não apresenta nenhuma tendência a formar íons.

GRUPO 13 FAMÍLIA DO BORO ENERGIA DE IONIZAÇÃO Os outros elementos normalmente formam ligações covalentes, exceto em solução. Os valores das energias de ionização não decrescem regularmente dentro do grupo.

GRUPO 13 FAMÍLIA DO BORO ENERGIA DE IONIZAÇÃO A diminuição do B para o Al está associada com a variação esperada e é coerente com o aumento do tamanho descendo no grupo.

GRUPO 13 FAMÍLIA DO BORO OCORRÊNCIA E OBTENÇÃO ELEMENTO OCORRÊNCIA OBTENÇÃO BORO BÓRAX REDUÇÃO PELO Mg ALUMÍNIO BAUXITA ELETRÓLISE GÁLIO TRAÇOS NA BAUXITA SUPRODUTO DO REFINO DO ALUMÍNIO ÍNDIO TRAÇOS EM MINÉRIOS (Zn. S E Pb. S) SUBPRODUTO DO REFINO DE SULFETOS TÁLIO ÍDEM AO ÌNDIO ÍDEM AO ÍNDIO NIHÔNIO ELEMENTO SINTÉTICO COLISÕES PRODUZIDAS EM ACELERADORES DE PARTÍCULAS

GRUPO 13 FAMÍLIA DO BORO OCORRÊNCIA E OBTENÇÃO O boro e o alumínio são encontrados na natureza primariamente como óxidos e oxoânions. O alumínio é o metal mais abundante e o terceiro elemento mais abundante da crosta terrestre. Os elementos Ga, In e Tl ocorrem na forma de sulfetos.

GRUPO 13 FAMÍLIA DO BORO OCORRÊNCIA E OBTENÇÃO DO BORO B 2 O 3(s) + 3 Mg → 2 B(s) + 3 Mg. O(s) OBTENÇÃO DO ALUMÍNIO Eletrólise do óxido fundido (1000°C) Al 2 O 3 → Cátodo Al fundido + oxo complexos nodo →oxigênio e flúor gasosos + oxo- complexos de alumínio

GRUPO 13 FAMÍLIA DO BORO REAGENTE REAÇÃO COM O ELEMENTO DO GRUPO 13 OXIGÊNIO 4 E(s) + 3 O 2 (g) → 2 E 2 O 3(s) NITROGÊNIO 2 E(s) + N 2(g) → EN(s) HALOGÊNIO 2 B(s) + 3 X 2 (g, l. s) → HALOGÊNIO E=B, Al 2 BX 3(g) X=halogênio 2 E(s) + 3 X 2 (g, l. s) → E 2 X 6(g) E=Al, Ga, In X=halogênio HALOGÊNIO ÁGUA ÁCIDO 2 Tl(s) + X 2 (g, l. s) → 2 Tl(s) + 2 H 2 O(l) → 2 Tl. X(S) X=halogênio 2 Tl. OH(aq) + H 2(g) 2 E(s) + 6 H 3 O+(aq) → 2 E 3+(aq) + H 2(g) + 6 H 2 O(l) E=Al, Ga, Tl BASE 2 E(s) + 6 H 2 O(l) + 2 OH- (aq) → E = Al , Ga 2[E(OH)4]- (aq) + 3 H 2(g)

GRUPO 13 – FAMÍLIA DO BORO • COMPOSTOS DE BORO E HIDROGÊNIO : BORANOS COMPOSTOS DEFICIENTES EM ELÉTRONS • O BH 3 reage com ele mesmo para formar diborano, B 2 H 6. • O diborano também pode ser preparado pela reação do Li. H com BF 3 6 Li. H + 8 BF 3 → 6 Li. BF 4 + B 2 H 6

GRUPO 13 – FAMÍLIA DO BORO • O diborano é muito reativo: B 2 H 6(g) + 3 O 2(g) B 2 O 3(s) + 3 H 2 O(g) H = -2030 k. J/mol • Alguns boranos são reativos (B 5 H 9) enquanto outros são estáveis ao ar à temperatura ambiente (B 10 H 14).

COMPOSTOS DE BORO E HIDROGÊNIO • BORANOS ESTRUTURAS E LIGAÇÕES NOS BORANOS: As ligações e estruturas nos boranos são diferentes de todos os outros hidretos. As ligações covalentes usuais são ligações do tipo 2 c 2 e. (ligação bicentrada); onde 2 c = dois centros e 2 e= dois elétrons. No diborano o sistema B-H-B envolve uma ligação do tipo 3 c-2 e (ligação tricentrada)

LIGAÇÃO TRICENTRADA BHB NO B 2 H 6 SEGUNDO A TEORIA DA LIGAÇÃO VALÊNCIA (TLV) As ligações em ponte à luz da teoria da ligação valência (TLV) são ligações do tipo 3 c-2 e (designadas sp 3 -s-sp 3)

COMPOSTOS DE BORO E HIDROGÊNIO : BORANOS DIBORANO(6) - B 2 H 6 4 ligações bicentradas-B-H (terminais) ; 2 ligações tricentradas - BHB (em ponte). A molécula tem 12 CCC elétrons de valência.

LIGAÇÕES BHB NO B 2 H 6 SEGUNDO A TEORIA DO ORBITAL MOLECULAR (TOM) OMLL OML = ORBITAL MOLECULAR LIGANTE Uma conclusão importante à luz da teoria do orbital molecular (TOM) é que o orbital molecular ligante em ponte é deslocalizado sobre todos os 4 átomos da unidade em ponte (ou seja os 2 átomos de B e os 2 átomos de H que formam a ponte)

COMPOSTOS DE BORO E HIDROGÊNIO CLASSES DOS GLOMERADOS DE BORANOS Os boranos podem ser agrupados em cinco classes de compostos: closo-boranos, nido-boranos, aracnoboranos, hipo-boranos e conjuncto boranos.

COMPOSTOS DE BORO E HIDROGÊNIO • BORANOS – AGLOMERADO CLOSO Em um aglomerado closo, os átomos formam uma gaiola fechada deltaédrica e têm fórmula geral do tipo [Bn. Hn]2 Ex: [B 12 H 12]2 - ; [B 6 H 6]2 -

COMPOSTOS DE BORO E HIDROGÊNIO BORANOS – AGLOMERADO CLOSO Íon [B 12 H 12]2 - closo-dodeca-hidro-dodecaborato (2 -) 3 ligações B-B(2 c-2 e) ; 10 ligações BBB(3 c-2 e); 12 ligações B-H (2 c-2 e)

COMPOSTOS DE BORO E HIDROGÊNIO • BORANOS – AGLOMERADO CLOSO [B 6 H 6]2Íon [B 6 H 6]2 - closo-hexa-hidro-hexaborato(2 -) H BH H 2 - H B B H H B H

COMPOSTOS DE BORO E HIDROGÊNIO • BORANOS – AGLOMERADO NIDO Em um aglomerado nido, os átomos formam uma gaiola aberta derivada de um deltaédro fechado contendo um vértice não ocupado. As fórmulas gerais são do tipo Bn. Hn+4 ; [Bn. Hn+3]Ex: [B 5 H 9] ; [B 5 H 8]-

COMPOSTOS DE BORO E HIDROGÊNIO • BORANOS – AGLOMERADO NIDO-BORANO PF (°C) PE(°C) B 2 H 6 NIDO-DIBORANO(6) -165 -93 B 5 H 9 -NIDOPENTABORANO(9) -47 60 B 6 H 10 -NIDO HEXABORANO(10) -62 108 B 8 H 12 -NIDOOCTABORANO(12) DECOMPÕE - B 10 H 14 - NIDODECABORANO(14) 100 213

COMPOSTOS DE BORO E HIDROGÊNIO BORANOS – AGLOMERADO NIDO B 5 H 9 → NIDO -PENTABORANO(9) 24 elétrons de valência formam 12 ligações sendo 5 ligações BH bicentradas; 4 ligações BHB tricentradas; 2 ligações BB bicentradas e uma ligação BBB tricentrada.

COMPOSTOS DE BORO E HIDROGÊNIO BORANOS – AGLOMERADO NIDO Nido-decaborano(14)-B 10 H 14 Os boranos são aglomerados deficientes de elétrons e formam gaiolas derivadas de um deltaedro. Um deltaedro é um poliedro que apresenta bb apenas faces triangulares

COMPOSTOS DE BORO E HIDROGÊNIO • BORANOS – AGLOMERADO ARACNO Em um aglomerado aracno, os átomos formam uma gaiola aberta derivada de um deltaédro fechado com dois vértices não ocupados. As fórmulas gerais são do tipo Bn. Hn+6 ; [Bn. Hn+5]Ex: [B 4 H 10] ; [B 4 H 9]-

COMPOSTOS DE BORO E HIDROGÊNIO • BORANOS – AGLOMERADO ARACNO-BORANO PF (°C) PE(°C) B 4 H 10 ARACNOTETRABORANO(10) -120 18 B 5 H 11 -ARACNOPENTABORANO(11) -122 65 B 6 H 12 -ARACNO HEXABORANO(12) -82 - B 8 H 14 -ARACNOOCTABORANO(14) DECOMPÕE - B 9 H 15 - ARACNONONABORANO(15) 3 ca. 213

COMPOSTOS DE BORO E HIDROGÊNIO • BORANOS – AGLOMERADO ARACNO Aracno-tetraborano(10) – B 4 H 10 6 ligações B-H bicentradas ; 4 ligações BHB tricentradas ; 1 ligação BB bicentrada ( 22 elétrons de valência formam 11 ligações )

COMPOSTOS DE BORO E HIDROGÊNIO • BORANOS – AGLOMERADO HIPO Em um aglomerado hipo, os átomos formam uma gaiola aberta derivada de um deltaédro fechado com três vértices não ocupados. Esse grupo tem poucos representantes. As fórmulas gerais são do tipo Bn. Hn+8 ; [Bn. Hn+7]Ex: [B 8 H 16] ; [B 10 H 18]

COMPOSTOS DE BORO E HIDROGÊNIO • BORANOS – AGLOMERADO CONJUNCTO Um aglomerado conjuncto, consiste em duas ou mais gaiolas conectadas por compartilhamento de um átomo, de uma ligação externa, de uma aresta compartilhada ou de uma face comum (por exemplo{B 5 H 8}2)

COMPOSTOS DE BORO E NITROGÊNIO O COMPOSTO MAIS SIMPLES DE BORO E NITROGÊNIO, BN, É FACILMENTE SINTETIZADO AQUECENDO-SE O ÓXIDO DE BORO COM AMÔNIA B 2 O 3(s) + 2 NH 3(g) → 2 BN(s) + 3 H 2 O(g)

COMPOSTOS DE BORO E NITROGÊNIO NITRETO DE BORO ESTRUTURAS CÚBICA (esquerda) E HEXAGONAL (direita) BBBOOB

COMPOSTOS DE BORO E NITROGÊNIO O BN CÚBICO É ANÁLOGO DO DIAMANTE E O BN HEXAGONAL É ANÁLOGO DO GRAFITE. O BN CÚBICO É UM COMPOSTO MUITO DURO ENQUANTO O BN HEXAGONAL É UM MATERIAL ESCORREGADIO. NO BN HEXAGONAL AS DIST NCIAS B-N SÃO DE 145 pm E AS DIST NCIAS INTERCAMADAS SÃO DE 330 pm.

COMPOSTOS DE BORO E NITROGÊNIO BORANOS-AMINAS E BORAZINA OS BORANOS-AMINAS SÃO ISOELETRÔNICOS COM OS HIDROCARBONETOS ENTRETANTO SUAS PROPRIEDADES SÃO SIGNIFICATIVAMENTE DIFERENTES. O AMONIABORANO H 3 NBH 3 É O BORANOAMINA MAIS SIMPLES

COMPOSTOS DE BORO E NITROGÊNIO BORAZINA A BORAZINA H 3 B 3 N 3 H 3 É UM ANÁLOGO DO BENZENO SENDO ISOELETRÔNICO E ISOESTRUTURAL COM O BENZENO A BORAZINA FOI PREPARADA POR STOCK EM 1926, PELA REAÇÃO ENTRE O DIBORANO E AMÔNIA

COMPOSTOS DE BORO E NITROGÊNIO BORAZINA BBBOOB

COMPOSTOS DE BORO E NITROGÊNIO Benzeno Borazina A borazina possui elétrons deslocalizados e aromaticidade

COMPOSTOS DE BORO E OXIGÊNIO ÓXIDOS, OXOÁCIDOS E BORATOS ÓXIDOS TRIÓXIDO DE BORO O B 2 O 3 É UM ÓXIDO NÃO METÁLICO COM PROPRIEDADES ÁCIDAS

ÓXIDOS O B 2 O 3 REAGE COM ÓXIDOS BÁSICOS FORMANDO SAIS DENOMINADOS METABORATOS Co. O + B 2 O 3 → Co(BO 2)2 CONTUDO É POSSÍVEL FORÇAR O B 203 ATUAR COMO O ÓXIDO BÁSICO REAGINDOO COM UM ÓXIDO FORTEMENTE ÁCIDO B 2 O 3 + P 2 O 5 → 2 BPO 4 FOSFATO DE BORO

OXOÁCIDOS DE BORO - H 3 BO 3 OU B(OH)3 O ÁCIDO ORTOBÓRICO É SOLÚVEL EM ÁGUA E SE COMPORTA COMO UM ÁCIDO MONOBÁSICO FRACO. ELE NÃO DOA PRÓTONS PARA O SOLVENTE COMO A MAIORIA DOS ÁCIDOS. DE FATO O H 3 BO 3 É UM ÁCIDO DE LEWIS, ELE ACEITA ÍONS OH- SENDO REPRESENTADO MAIS CORRETAMENTE COMO B(OH)3

OXOÁCIDOS DE BORO - B(OH)3 -- + 2 H 2 O ↔ [B(OH)4] + [H 3 O] + BORATOS OS ORTOBORATOS SÃO CONSTITUÍDOS POR ÍONS BORATOS DISCRETOS Ex. Mg 3(BO 3)2 , La. BO 3 onde La=3+ ÍON ORTOBORATO ESTRUTURA TRIGONAL PLANA (BO 3)3 -

BORATOS HÁ MUITOS BORATOS POLINUCLEARES. SÃO CONHECIDOS COMPOSTOS CÍCLICOS E EM CADEIA [B 3 O 6]3 - EX. DE POLIBORATO CÍCLICO - CICLOTRIMETABORATO

BORATOS O bórax é peculiar e constituído por duas unidades triangulares e duas unidades tetráedricas. ________________________ Vide abaixo : estrutura do bórax Na 2 B 4 O 7· 10 H 2 O ou Na 2[B 4 O 5(OH)4]· 8 H 2 O . . 8 h . 8 H 2 O

BORATOS COMO EXEMPLO DE BORATO POLINUCLEAR EM CADEIA PODEMOS CITAR O NION DIBORATO [B 2 O 5]4________________________ O B B O O 4 -

ALUMÍNIO O minério de alumínio mais importante é a bauxita. A bauxita é o óxido de alumínio hidratado impuro. (Al 2 O 3. x. H 2 O) . Dentre as impurezas da bauxita destacamos o óxido de ferro (III) e o dióxido de silício. O alumínio é termodinamicamente muito reativo.

ALUMÍNIO 3+ --1

ALUMINOTERMIA O óxido de alumínio é tão estável que o alumínio metálico irá reduzir quase qualquer óxido metálico ao estado elementar, através do processo denominado aluminotermia. 2 Al + Cr 2 O 3 → Al 2 O 3 + 2 Cr --1 ∆H = -536 k. J. mol

ANFOTERISMO DO ALUMÍNIO 2 Al(s) + 6 HCl(aq) → 2 Al. Cl 3(aq) + 3 H 2(g) Al(s) + Na. OH(aq) + 3 H 2 O → Na[Al(OH)4](aq) + 1, 5 H 2(g) O Al 2 O 3 é um óxido anfótero. Os óxidos Ga 2 O 3 e In 2 O 3 também são óxidos anfóteros

ALÚMENS ++ Alúmens são sulfatos hidratados contendo íons mono 3+ e tripositivos: A B (SO 4)2. 12 H 2 O. Onde: + A = Li, Na e K 3+ 3+ 3+ B = Cr , Fe e Al 3+ O alúmen comum é o sal KAl(SO 4)2

O CLORETO DE ALUMÍNIO O cloreto de alumínio se cristaliza em soluções aquosas como um hidrato. [Al(H 2 O)6]Cl 3 O cloreto de alumínio hidratado é um sal iônico 3+ típico, contendo o cátion hidratado Al Por outro lado o cloreto de alumínio anidro, consiste em uma rede tridimensional covalente, na qual os átomos de cloro formam pontes entre átomos adjacentes de alumínio

CLORETO DE ALUMÍNIO O Al. Cl 3 anidro sublima a 178°C (a 1 atm de pressão), formando um gás que é constituído de dímeros Al 2 Cl 6 a. A molécula de Al 2 Cl 6

GÁLIO, ÍNDIO E TÁLIO O Ga, In e Tl não são tão metálicos como seria de esperar; isto é consequência da série de metais de transição que os precedem na tabela periódica. Como o subnível (n-1)d está preenchido, a carga nuclear elevada resultante e o tamanho pequeno dos átomos desses elementos tornam os elétrons mais fortemente presos que em outros casos.

GÁLIO, ÍNDIO, TÁLIO E NIHÔNIO O Tl e muito possivelmente o Nh ilustram o efeito do par inerte. Os compostos taliosos, em solução aquosa, são muito mais estáveis que os compostos tálicos, o mesmo é esperado para os compostos de nihônio.

NIHÔNIO Os nomes dos elementos químicos devem ser escolhidos conforme mostrado a seguir: personagens ou fatos mitológicos; (Thorr) um local ou região geográfica; (Gallia) um mineral ou substância similar; (berilo) uma propriedade do elemento ; (oxys + gen) uma homenagem a um cientista. (Nobélio)

NIHÔNIO O nihônio, elemento químico de número 113, foi batizado assim em homenagem ao Japão – país no qual ele foi descoberto. “Nihon” é uma das formas de se dizer “Terra do Sol Nascente”

NIHÔNIO O nihônio é um elemento superpesado e desintegra-se muito rapidamente. O Nh é obtido através de colisões produzidas em aceleradores de partículas. No caso do nihônio tratam-se de colisões de átomos de Zn a velocidades altíssimas contra um alvo de bismuto.

USOS O BN HEXAGONAL É USADO COMO LUBRIFICANTE E ISOLANTE. O BN CÚBICO É UTILIZADO COMO ABRASIVO ONDE O DIAMANTE NÃO PODE SER USADO. OS VIDROS DE BOROSSILICATOS (COMO PYREX) SÃO OBTIDOS A PARTIR DA FUSÃO DO BORATO DE SÓDIO COM A SÍLICA

USOS OS VIDROS DE BOROSSILICATOS SÃO AMPLAMENTE UTILIZADOS EM UTENSÍLIOS DE COZINHA E LABORATÓRIO. O ALUMÍNIO ALÉM DE SER UTILIZADO EM DIVERSAS LIGAS, É EMPREGADO COMO MATERIAL ESTRUTURAL, SENDO USADO NA FABRICAÇAO DE UTENSÍLIOS DOMÉSTICOS E EMBALAGENS PARA ALIMENTOS.

USOS ALGUNS USOS DO ALUMÍNIO Transmissão elétrica: Ainda que a condutibilidade elétrica do alumínio seja 60% menor que a do cobre, o seu uso em redes de transmissão elétricas é compensado pelo seu menor custo e densidade, permitindo maior distância entre as torres de transmissão. Como recipientes criogênicos até -200°C e, no sentido oposto, para a fabricação de caldeiras.

USOS ALGUNS USOS DO ALUMÍNIO Meios de Transporte: Como elementos estruturais em aviões, barcos, automóveis, bicicletas, tanques, blindagens e outros. Embalagens: Papel de alumínio, latas, embalagens Tetra Pak e outras. Construção civil: Janelas, portas, divisórias, grades e outros. Bens de uso: Utensílios de cozinha, ferramentas e outros.

USOS ALGUNS USOS DOS ALÚMENS São comumente usados em purificação de água, curtimento de couro, têxteis a prova de fogo, e produção de pão. Tem aplicação em fotografia como endurecedor da gelatina e emulsões. Tem também usos em cosméticos como desodorante e no tratamento pós-barba.

USOS ALGUNS USOS DOS ALÚMENS O alúmen encontra aplicação como um mordente, na preparação de lacas para aderir ao papel artesanal e na clarificação de líquidos turvos (como agente floculante).

USOS O GÁLIO É EMPREGADO NA FABRICAÇÃO DE TERMÔMETROS ESPECIAIS E TUBOS DE QUARTZO. ESSES MATERIAIS PODEM SER USADOS EM ALTAS TEMPERATURAS (≥ 1200ºC)

USOS O Ga. S E O Ga. N É UTILIZADO EM LEDs , FOTODETETORES, CÉLULAS SOLARES E CIRCUITOS INTEGRADOS. OS FOSFETOS, ARSENETOS E ANTIMONETOS DE GÁLIOE ÍNDIO TÊM IMPORTANTES CONTRIBUIÇOES NAS INDÚSTRIA DE SEMICONDUTORES.

USOS O ÍNDIO É EMPREGADO NA FABRICAÇÃO DE ROLAMENTOS PARA MOTORES DE AVIÃO (COMBINADO COM O CHUMBO), NA CONFECÇÃO DE L MPADAS DE MERCÚRIO JUNTO COM O VAPOR DE MERCÚRIO E NOS REATORES ATÔMICOS PARA MEDIR O FLUXO DE NÊUTRONS.

USOS O MAIOR EMPREGO DO ÍNDIO É EM REVESTIMENTO DE FILMES FINOS POR EXEMPLO EM COMPUTADORES PORTÁTEIS E VISORES DE TELA PLANA QUE USAM COBERTURAS “ITO” (ITO = ÓXIDO DE In E Sn). O TÁLIO É USADO NA FABRICAÇÃO DE FOTOCÉLULAS , DETECTORES DE INFRAVERMELHO E NA MANUFATURA DE VIDROS ESPECIAIS. O 201 Tl (t 1/2= 12, 2 dias) É EMPREGADO EM IMAGEM CARDIOVASCULAR