Общая характеристика элементов IIIA-группы. Бор. Алюминий

Содержание

Слайд 2

В главную подгруппу III группы входят:

В главную подгруппу III группы входят:

Слайд 3

III группа Периодической системы К р-элементам III группы относятся бор, алюминий,

III группа
Периодической системы
К р-элементам III группы относятся бор, алюминий, галлий,

индий и таллий:
р- Элементы:
В 1s22s22p1
Al 2s22p63s23p1
Ga 3s23p63d104s24p1
In 4s24p64d105s25p1
Tl 4s24p64d104f145s25p65d106s26p1
Слайд 4

Элементы IIIА-группы Общая электронная формула: […] ns 2 (n –1)d 10

Элементы IIIА-группы

Общая электронная формула:
[…] ns 2 (n –1)d 10 np

1

Степени окисления: 0, +1, +3
Для бора и алюминия характерны соединения только со степенью окисления +3.
(Tl+3 – сильный ок-ль)

Общая характеристика

Слайд 5

Элементы IIIA-группы В отличие от алюминия бор обладает явно неметаллическими свойствами.

Элементы IIIA-группы

В отличие от алюминия бор обладает явно неметаллическими свойствами. Эти

свойства в ряду Gа, In, Тl ослабевают, а металлические свойства усиливаются.
Слайд 6

Физические свойства простых веществ

Физические свойства простых веществ

Слайд 7

Галлий. Га́ллий мягкий пластичный металл серебристо-белого цвета с синеватым оттенком. Лёгкий металл.

Галлий.

Га́ллий мягкий пластичный металл серебристо-белого цвета с синеватым оттенком. Лёгкий металл.


Слайд 8

И́ндий ковкий, легкоплавкий, очень мягкий металл серебристо-белого цвета. Индий.

И́ндий ковкий, легкоплавкий, очень мягкий металл серебристо-белого цвета.

Индий.

Слайд 9

Таллий. Та́ллий мягкий металл белого цвета с голубоватым оттенком. Относится к

Таллий.

Та́ллий мягкий металл белого цвета с голубоватым оттенком. Относится к группе

тяжёлых металлов. Сверхпроводник. На воздухе быстро тускнеет, покрываясь чёрной плёнкой оксида таллия Tl2O. Высокотоксичен.
Слайд 10

Кислородные соединения Оксиды Э2О3 B Al Ga In Tl

Кислородные соединения Оксиды

Э2О3

B Al Ga In Tl

Слайд 11

Гидроксиды Э(OH)3 B Al Ga In Tl B(OH)3 кислота амфотерные гидроксиды

Гидроксиды

Э(OH)3

B Al Ga In Tl

B(OH)3 кислота

амфотерные гидроксиды

Слайд 12

В 2 3 +5 11 P = 5 e = 5

В

2

3

+5

11

P = 5

e = 5

N = 6


Электронная формула:

1s22s22p1

Бор

Слайд 13

Бор Кристаллы бора черного цвета, тугоплавкие, диамагнитны. В свободном состоянии бор

Бор


Кристаллы бора черного цвета, тугоплавкие, диамагнитны. В свободном состоянии бор —

серое кристаллическое, либо тёмное аморфное вещество. По твердости он уступает только алмазу и нитриду бора.
Слайд 14

Бор Кристаллический бор построен из двадцатигранника, химически инертен. B12

Бор

Кристаллический бор построен из двадцатигранника, химически инертен.

B12

Слайд 15

Особенности химии бора Получение: B2O3 + 6К = 2B(т) + 3К2O

Особенности химии бора

Получение:
B2O3 + 6К = 2B(т) + 3К2O
B2H6 = 2B(т)

+ 3H2(г)
2BI3 = 2B(т) + 3 I2(г)

https://www.youtube.com/watch?v=tvAWQkdkaFY

Слайд 16

В обычных условиях кристаллический бор весьма инертен и непосредственно взаимодействует только

В обычных условиях кристаллический бор весьма инертен и непосредственно взаимодействует только

со фтором.
2B + 3F2 = 2BF3
при нагревании (400—700 °С) окисляется кислородом, серой, хлором (и др. галогенами).
4B (т) + 3O2 (г) = 2B2O3 (т),
2B + 3Cl2 = 2BCl3
С водородом бор не взаимодействует.
Слайд 17

Взаимодействие со сложными веществами B + 3HNO3 = B(OH)3 + 3NO2↑

Взаимодействие со сложными веществами

B + 3HNO3 = B(OH)3 + 3NO2↑
4B +

4NaOH(т) + 3 O2 = 4NaBO2 + 2H2O
(сплавление)
Слайд 18

Водородные соединения - бораны BH3 B2H6 – диборан ВH3 (г) + ВН3 (г) = В2Н6 (г),

Водородные соединения - бораны

BH3

B2H6 – диборан

ВH3 (г) + ВН3

(г) = В2Н6 (г),
Слайд 19

Бороводороды - химически весьма активны. Так, большинство боранов на воздухе самовоспламеняются

Бороводороды
- химически весьма активны.
Так, большинство боранов на воздухе самовоспламеняются

и сгорают с выделением очень большого количества тепла. Это позволяет использовать их в качестве ракетного топлива.
В2Н6 + 3О2 = В2О3 + 3Н2О + Q
Гидриды бора разлагаются водой, спиртами и щелочами с выделением водорода. Наиболее активно гидролизуется диборан:
В2Н6 + 6Н2О = 2Н3ВО3 + 6Н2
Большинство боранов имеет отвратительный запах и очень ядовиты!
Слайд 20

Оксид бора (III) В2O3 Оксид бора (III) В2O3 легко переходит в

Оксид бора (III) В2O3

Оксид бора (III) В2O3 легко переходит в стеклообразное

состояние и очень трудно кристаллизируется.
Как кислотный оксид В2O3 энергично взаимодействует с водой с образованием борной кислоты Н3ВO3.
В2O3 + 3Н2О = 2Н3ВO3
Слайд 21

Слайд 22

Ортоборная кислота Ортоборат водорода (в растворе ортоборная кислота). В твердом состоянии

Ортоборная кислота

Ортоборат водорода (в растворе ортоборная кислота).
В твердом состоянии Н3ВО3

— чешуйки, жирные на ощупь.
Ортоборная кислота — очень слабая, одноосновная. В отличие от обычных кислот ее кислотные свойства обязаны не отщеплению протона, а присоединению ОН--ионов:
B(OH)3 + HOH = [B(OH)4]- + H+
Слайд 23

Строение B(OH)3 и (HBO2)n t° t° t° B(OH)3 → (HBO2)3 →

Строение B(OH)3 и (HBO2)n

t° t° t°
B(OH)3 → (HBO2)3 → (HBO2)n

→ B2O3
–H2O –H2O –H2O

B(OH)3

Полиметаборная кислота

Слайд 24

При нейтрализации Н3ВO3 избытком щелочи образуются полибораты, выделяющиеся из растворов в

При нейтрализации Н3ВO3 избытком щелочи образуются полибораты, выделяющиеся из растворов в

виде кристаллогидратов, например:
4Н3ВО3 + 2NаОН + 3Н2O = Nа2В4О7⋅10Н2O
Слайд 25

Тетраборат натрия Na2B4O7·10H2O (бура) Большинство оксоборатов в воде не растворяется. Кроме

Тетраборат натрия Na2B4O7·10H2O (бура)

Большинство оксоборатов в воде не растворяется. Кроме боратов

s-элементов I группы.
Na2B4O7 + 2H2O = 2Na+ + [B4O72– · 2H2O]

гидратация

Слайд 26

При прокаливании буры с солями некоторых металлов образуются двойные высокомолекулярные полиметабораты

При прокаливании буры с солями некоторых металлов образуются двойные высокомолекулярные полиметабораты

— стекла, часто окрашенные в характерные цвета, например: NаВО2⋅Сr(ВО2)3 — зеленый, 2NаВО2⋅Со(ВО2)2 — синий:

Тетраборат натрия Na2B4O7·10H2O (бура)

Слайд 27

Борная кислота против муравьев эффективна за счет того, что влияет на

Борная кислота против муравьев

 эффективна за счет того, что влияет на работу его

нервной системы. После всасывания в кишечнике она вызывает серьезные нарушения в работе нервной системы, которые через несколько часов переходят в паралич и смерть насекомого.
Слайд 28

Ортоборная кислота Н3ВО3 антисептическое средство удобрение

Ортоборная кислота Н3ВО3

антисептическое средство

удобрение

Слайд 29

Алюминий Al 27 +13 0 2 8 3 P = 13

Алюминий

Al

27

+13

0

2

8

3

P = 13

e = 13

N = 14


Электронная формула:

Al

Al


Слайд 30

Нахождение в природе По распространённости в земной коре Земли занимает 1-е

Нахождение в природе

По распространённости в земной коре Земли занимает 1-е место

среди металлов и 3-е место среди элементов, уступая только кислороду и кремнию, но не встречается в чистом виде.
Боксит - Является основной рудой, из которой извлекают алюминий. Основу камня составляет гидроксид алюминия и глинозем Al2O3(28-80%)
.
Слайд 31

AL2O3 Корунд сапфир рубин

AL2O3

Корунд

сапфир

рубин

Слайд 32

Синий цвет сапфира обусловлен примесями титана и железа в кристаллической решётке Al2O3.

Синий цвет сапфира обусловлен примесями титана и железа в кристаллической решётке Al2O3.

Слайд 33

Физические свойства Мягкий, пластичный (легко вытягивается в проволоку и раскатывается в

Физические свойства

Мягкий, пластичный (легко вытягивается в проволоку и раскатывается в

листы)
легкий (с малой плотностью – 2,7 г/см3)
с высокой тепло- и электропроводностью
легкоплавкий (температура плавления 660°C)

серебристо-белый с характерным металлическим блеском

Слайд 34

ХИМИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА Al – активный металл, восстановитель. На воздухе всегда покрыт

ХИМИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА

Al – активный металл, восстановитель. На воздухе всегда покрыт

защитной оксидной плёнкой Al2O3. Поэтому при обычных условиях не вступает во взаимодействие с другими веществами.
Слайд 35

Слайд 36

с серой, образуя сульфид алюминия: 2Al + 3S = Al2S3 с


с серой, образуя сульфид алюминия:
2Al + 3S = Al2S3

с азотом, образуя нитрид алюминия:
2Al + N2 = 2AlN
с углеродом, образуя карбид алюминия:
4Al + 3С = Al4С3
с хлором, образуя хлорид алюминия:
2Al + 3Cl2 = 2AlCl3

Химические свойства
с кислородом, образуя оксид алюминия:
4Al + 3O2 = 2Al2O3

Взаимодействие с простыми веществами:

Слайд 37

Взаимодействие со сложными веществами Взаимодействие с водой (очищенный от оксидной пленки,

Взаимодействие со сложными веществами

Взаимодействие с водой (очищенный от оксидной пленки, например,

амальгамированием или растворами горячей щёлочи): )
2 Al +6H2O=2Al(OH)3 +3H2
Взаимодействует с растворами кислот
2Al +6HCl= 2AlCl3 + 3H2
Взаимодействует с растворами щелочей
2Al+ 2NaOH + 6H2O=2Na[Al(OH)4]+3H2
тетрагидроксоалюминат
натрия
https://www.youtube.com/watch?v=YQF0R6UNE1A
https://www.youtube.com/watch?v=h-1dkeMGiKE
Слайд 38

УДАЛЕНИЕ ОКСИДНОЙ ПЛЕНКИ АЛЮМИНИЯ https://www.youtube.com/watch?v=9wnYXTP1OC8

УДАЛЕНИЕ ОКСИДНОЙ ПЛЕНКИ АЛЮМИНИЯ

https://www.youtube.com/watch?v=9wnYXTP1OC8

Слайд 39

Алюминий при обычных условиях не взаимодействует с концентрированными H2SO4 и HNO3

Алюминий при обычных условиях не взаимодействует с концентрированными H2SO4 и HNO3

Слайд 40

Домашнее задание Подберите коэффициенты методом электронного баланса: Al + разб. H2SO4=

Домашнее задание

Подберите коэффициенты методом электронного баланса:
Al + разб. H2SO4= Al2(SO4)3

+ SO2 + H2O
Al + разб. HNO3 = Al(NO3)3 + NO2 + H2O
Слайд 41

Гидроксид алюминия Аl(ОН)3 — полимерное соединение. Так, природный гидроксид (минерал гидраргиллит)

Гидроксид алюминия Аl(ОН)3 — полимерное соединение. Так, природный гидроксид (минерал гидраргиллит)

имеет слоистую кристаллическую решетку.
. Получаемый по обменной реакции гидроксид – студенистый белый осадок.
Аl3+ + 3ОН- = Аl(ОН)3
Состав и структура осадка А12О3⋅nН2О существенно зависят от условий получения и хранения.
Слайд 42

При прокаливании гидроксида алюминия А12О3⋅nН2О постепенно теряет воду, превращаясь в конечном

При прокаливании гидроксида алюминия А12О3⋅nН2О постепенно теряет воду, превращаясь в конечном

счете в А12О3. Одна из форм дегидратированного гидроксида — алюмогель используется в технике в качестве адсорбента.
Слайд 43

Современный метод получения алюминия Современный метод получения заключается в растворении оксида

Современный метод получения
алюминия

Современный метод получения заключается в растворении оксида

алюминия в расплаве криолита с последующим электролизом с использованием коксовых или графитовых электродов.
Слайд 44

ПРИМЕНЕНИЕ АЛЮМИНИЯ В Авиации Военная промышленность В Космической технике В Электротехнике

ПРИМЕНЕНИЕ
АЛЮМИНИЯ

В Авиации
Военная промышленность
В Космической технике
В Электротехнике
В Судостроении
В Строительстве
В Автотранспорте
В

быту