III gruppo (13) H He Li Be B C N O F Ne Na Mg Al Si P S Cl Ar K Ca Ga Ge As Se Br Kr Rb Sr In Sn Sb Te I Xe Cs Ba Tl Pb Bi Po At Rn

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1 III gruppo (13) H He Li Be B C N O F Ne Na Mg Al Si P S Cl Ar K Ca Ga Ge As Se Br Kr Rb Sr In Sn Sb Te I Xe Cs Ba Tl Pb Bi Po At Rn Configurazione elettronica: ns 2 np 1

2 III gruppo B é un non-metallo, Al e Ga sono semimetalli, In e Tl sono metalli Elettronegatività marcata Elevata energia di ionizzazione per formare ioni tripositivi III gruppo B Al Ga In Tl Z Elettronegatività 2,01 1,47 1,82 1,49 1,44 Raggio atomico (pm) Raggio ionico 3+ (pm) T fus ( C) , T eb ( C)

3 Boro L entalpia di prima ionizzazione del B è molto alta (800 kjmol -1 ); le due successive sono ancora maggiori (2400, 3650 kjmol -1 ) legami covalenti Si E un semiconduttore, non conduttore, classificabile come nonmetallo Esiste in diverse forme cristalline E estremamente difficile ottenerlo puro in forma cristallina B cristallino è estremamente inerte; le altre forme sono più reattive

4 Boruri Sono noti per la maggior parte degli elementi. Costituiscono materiali duri, refrattari, inerti, con caratteristiche peculiari. ZrB 2 TiB 2 AsB 6 LnB 6 Borati Boruri con atomi di B isolati Boruri con catene singole e doppie di atomi di B Boruri con strutture bidimensionali Boruri a sviluppo tridimensionale Sono abbondanti in natura, soprattutto come idrati. Sono tutti polimeri ciclici o lineari formati da unità BO 3 e/o BO 4

5 Reattività Molto minore degli elementi del II gruppo B è attaccato dagli acidi ossidanti: B + 3H + + 3NO 3 2- H 3 BO 3 + 3NO 2 e dagli alcali concentrati a caldo: 2B + 2OH - + 2H 2 O 2BO H 2 Al è più reattivo, reagendo con acidi non ossidanti e basi forti a T amb 2Al + 6H + 2Al H 2 2Al + 2OH - + 6H 2 O 2Al(OH) H 2 Al è protetto dall attacco dell aria e dell acqua dalla passivazione Ga ha reattività simile ad Al. In e Tl hanno comportamento metallico. Sono attaccati dagli acidi non ossidanti In(III) e Tl(I); non sono attaccati dalle basi

6 Proprietà dei composti +3 B ha generalmente n di coordinazione 4, con geometria tetraedrica. Al, Ga, In e Tl hanno coordinazione 6, con geometria ottaedrica Ossidi L'ossido di boro B 2 O 3 si ottiene in forma vetrosa per disidratazione di H 3 BO 3 o scaldando boro elementare all'aria: la forma cristallina di B 2 O 3 è difficile da ottenere. B 2 O 3 si comporta da acido (debole) nei confronti dell'acqua: B 2 O 3 + 3H 2 O 2H 3 BO 3 ed nei confronti delle basi più forti, dando i borati: B 2 O 3 + 6OH - 3-2BO 3 + 3H 2 O

7 Al 2 O 3 esiste in diverse modificazioni che presentano proprietà differenti. L'α-allumina ha struttura compatta con atomi di alluminio legati a sei atomi di ossigeno a ponte; è una sostanza dura ed inerte che non viene attaccata dalle soluzioni degli acidi e delle basi. Altre forme di Al 2 O 3 sono invece solubili negli acidi e nelle basi: Al 2 O 3 + 6H + 2Al H 2 O Al 2 O 3 + 2OH H 2 O 2Al(OH) 4 Al 2 O 3 ha un comportamento anfotero, cioè più basico di quello di B 2 O 3 Ga 2 O 3 è analogo ad Al 2 O 3 In 2 O 3, Tl 2 O 3 e Tl 2 O sono ossidi basici

8 Idrossidi acidi e idrossidi basici H 3 BO 3, solido bianco costituito da unità trigonali planari di BO 3, si comporta da acido monobasico molto debole: H 3 BO 3 + 2H 2 O B(OH) H 3 O + Al(OH) 3 e Ga(OH) 3 sono insolubili. Gli idrossidi di In e Tl sono basici. Idruri B forma una serie di composti binari, instabili e reattivi, costituiti da molecole discrete - da B 2 H 6 a B 20 H 16 Al dà un idruro polimero, di formula (AlH 3 )n Alogenuri B dà sostanze covalenti, costituite da molecole trigonali planari BX 3. Danno composti di coordinazione LBX 3.

9 I composti di Al, Ga e In con gli alogeni più elettronegativi sono polimeri. Con gli X meno elettronegativi si formano composti molecolari costituiti da molecole discrete M 2 X 6.