P1 prvky

–

elektronová konfigurace poslední (valenční) vrstvy: ns2np1 (n je 2 – 6)

prvky s valenčními elektrony v orbitalech s & p

• orbital s je valenčními elektrony zaplněn zcela
• orbital p je zaplněn pouze 1 valenčním elektronem (odtud název)

î 3 valenční elektrony î prvky ležící v III. A (13.) skupině PSP O patří mezi nepřechodné prvky

G bor … B O polokov

G

pevné látky

liší se od sebe v mnoha vlastnostech

hliník … Al Õ kov

G gallium … Ga O kov

G indium … In O kov

G thallium … Tl O kov

• do stabilnější konfigurace = konfigurace nejbližšího vzácného plynu (tzn. nejbližšího nižšího vzácného plynu) jim přebývají 3 elektrony
• poskytují je vazebnému partnerovi (tím se jich „zbaví“) O zaujmou podobu kationtů î kladná oxidační čísla
• zpravidla poskytují všechny tři valenční elektrony (î oxidační číslo III), někdy jen jeden (î oxidační číslo I)
• většinou tvoří kovalentní sloučeniny (včetně komplexních sloučenin)

1. OBECNÁ CHARAKTERISTIKA

2. VÝSKYT v přírodě

BOR .

• v přírodě pouze v anorganických sloučeninách O např.:

î oktahydrát tetrahydroxote­traboritanu disodného … Na2[B4O5(OH)4].8H2O = borax

HLINÍK .

• 3 nejrozšířenější prvek zemské kůry (po kyslíku & křemíku)
• v přírodě pouze v anorganických sloučeninách O např.:

î oxid hlinitý … Al2O3 = korund

• hydratovaný oxid hlinitý … Al2O3.nH2O = bauxit

î hlinitokřemičitany

• živce O Na[AlSi3O8] = albit (sodný živec)

Õ K[AlSi3O8] = ortoklas (draselný živec)

î hexafluorohlinitan sodný … Na3[AlF6] = kryolit

3. VLASTNOSTI

• s rostoucím Z (měrem ˇ):
• klesá stálost sloučenin obsahujících p1-prvek o oxidačním čísle III

elektronegativita

• roste stálost sloučenin obsahujících p1-prvek o oxidačním čísle I

kovový charakter

zásaditost oxidů, hydroxidů

· B(OH)3 O kyselá povaha

· Al(OH)3 O amfoterní povaha

· Tl(OH)3 O silná zásada

BOR .

• vyskytuje se v několika modifikacích

O krystalický

• šedočerná, pevná, velmi tvrdá látka (stupeň tvrdosti v Mohsově stupnici – 9)
• polovodič
• málo reaktivní

HLINÍK .

• stříbrolesklý měkký kov
• malá hustota î lehký
• kujný, tažný O válcuje se na tenkou fólii = alobal
• výborný vodič tepla a elektřiny
• na svém povrchu pokryt tenkou vrstvičkou svého oxidu (oxid hlinitý), která brání další oxidaci O příčina jeho stability (kdyby tuto vrstvičku neměl, byl by značně reaktivní – choval by se jako neušlechtilý kov, jímž on vlastně je) î odolný vůči korozi, …
• umělé zesílení vrstvy oxidu anodickou oxidací = eloxování
• hoření hliníkového prachu uvolňuje velké množství tepla

4Al + 3O2 › 2Al2O3 … – DH

• schopnost vázat na sebe kyslík O využití při ALUMINOTERMII = redukce některých kovů (Mn, Mo, Cr, V, … – kovy s vysokou teplotou tání) z jejich oxidů za vysoké teploty (3000 °C a více)

Cr2O3 + 2Al › 2Cr + Al2O3

• amfoterní prvek = reaguje s kyselinami i hydroxidy za vzniku solí/hydroxoh­linitanů a vodíku

2Al(s) + 6HCl(aq) › 2AlCl3(aq) + 3H2(g)

2Al(s) + 2NaOH(s) + 6H2O › 2Na[Al(OH)]4(aq) + 3H2(g)

4. PŘÍPRAVA & VÝROBA

HLINÍK . : Výroba

· elektrolýza taveniny směsi oxidu hlinitého & kryolitu při teplotě asi 950 °C

• kryolit slouží jako tavidlo O snižuje teplotu tání směsi
• oxid hlinitý se získává roztavením bauxitu
• kationty hlinité se redukují na katodě

5. SLOUČENINY

BOR .

• tvoří velké množství sloučenin rozmanitých struktur a pozoruhodných vlastností

· boridy

• sloučeniny boru s kovem (např. TiB2)
• výjimečné vlastnosti O tvrdost, vysoké teploty tání …
• rozmanitá použitelnost O obráběcí stroje …

· borany … BnHn + 4

• sloučeniny boru s vodíkem
• nestálé
• mají rozmanité struktury
• obsahují delokalizované elektrony (společné více atomům boru) î vznik trojstředné popřípadě vícestředné elektrodeficit­ní vazby
• např. diboran … B2H6

· halogenidy boru … BX3 (X = halogen)

· kyselina boritá … H3BO3

• bezbarvá krystalická látka (tvoří šupinkovité průhledné krystalky)
• velmi slabá kyselina
• ve vodě málo rozpustná – vodný roztok = borová voda O antiseptické ú­činky
• využití: lékařství O na oči

· borax … Na3[B4O5(OH)4] . 8 H2O

• starý nesprávný vzorec: Na2B4O7 . 10H2O
• využití:
• výroba smaltovaných nádob
• při přípravě glazur v keramice
• pájení kovů …

HLINÍK .

· halogenidy hliníku

• AlF3 O iontová sloučenina
• s jinými fluoridy kovů vytváří komplexní sloučeniny – fluorohlinitany (viz kryolit)
• ostatní halogenidy O tvoří kovalentní dimery … Al2X6

· oxid hlinitý … Al2O3 = korund

• amfoterní látka
• jedna z nejtvrdších látek
• několik odrůd: rubín O červený (příměs: chrom; do laserů jako zdroj monochromatického světla)

safír Õ zelený

· hydroxid hlinitý … Al(OH)3

• amfoterní látka

O reakce s kyselinami (chová se jako zásada) î vznik hlinitých solí

neutralizace: 2Al(OH)3 + 3H2SO4 › Al2(SO4)3 + 6H2O

síran hlinitý

î hliník součástí kationtu

O reakce s hydroxidy (chovají se jako kyseliny) î vznik hydroxohlinitanů

Al(OH)3 + NaOH › Na[Al(OH) 4]

hydroxohlinitan sodný

î hliník součástí aniontu

· oktadekahydrát síranu hlinitého … Al2(SO4)3 . 18 H2O

• využití:
• papírenský průmysl O výroba klíženého papíru
• koželužství O mořidlo

· podvojné sírany krystalizující s 12 molekulami vody (dodekahydráty) … XIYIII(SO4)2.12H2O = kamence

• XI = např. Na, K, NH4+ …
• YIII = např. Al, Cr, Fe …
• ve vodném roztoku disociují na jednotlivé ionty
• stahující účinky na bílkoviny kůže O při zástavě krvácení
• k vyčiňování kůží

6. VYUŽITÍ

HLINÍK .

• vodič elektrického proudu O elektrotechnika
• výroba užitkových předmětů O příbor, varné nádoby …
• obalové fólie (alobal)
• slitiny: Al + Mg + Cu + Mn = dural … je lehký a pevný
• automobilový a letecký průmysl O rámy …
• stavebnictví O konstrukční materiál
• výroba mincí

BOR .

• polovodič