1
1
2
1
18
1s
1
H
Wodór
2
13
14
15
16
17
2
He
Hel
2s
3
Li
Lit
4
Be
Beryl
2p
5
B
Bor
6
C
Węgiel
7
N
Azot
8
O
Tlen
9
F
Fluor
10
Ne
Neon
3s
11
Na
Sód
12
Mg
Magnez
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
3p
13
Al
Glin
14
Si
Krzem
15
P
Fosfor
16
S
Siarka
17
Cl
Chlor
18
Ar
Argon
4s
19
K
Potas
20
Ca
Wapń
3d
21
Sc
Skand
22
Ti
Tytan
23
V
Wanad
24
Cr
Chrom
25
Mn
Mangan
26
Fe
Żelazo
27
Co
Kobalt
28
Ni
Nikiel
29
Cu
Miedź
30
Zn
Cynk
4p
31
Ga
Gal
32
Ge
German
33
As
Arsen
34
Se
Selen
35
Br
Brom
36
Kr
Krypton
5s
37
Rb
Rubid
38
Sr
Stront
4d
39
Y
Itr
40
Zr
Cyrkon
41
Nb
Niob
42
Mo
Molibden
43
Tc
Technet
44
Ru
Ruten
45
Rh
Rod
46
Pd
Pallad
47
Ag
Srebro
48
Cd
Kadm
5p
49
In
Ind
50
Sn
Cyna
51
Sb
Antymon
52
Te
Tellur
53
I
J od
54
Xe
Ksenon
6s
55
Cs
Cez
56
Ba
Bar
5d
*
72
Hf
Hafn
73
Ta
Tantal
74
W
Wolfram
75
Re
Ren
76
Os
Osm
77
Ir
Iryd
78
Pt
Platyna
79
Au
Złoto
80
Hg
Rtęć
6p
81
Tl
Tal
82
Pb
Ołów
83
Bi
Bizmut
84
Po
Polon
85
At
Astat
86
Rn
Radon
7s
87
Fr
Frans
88
Ra
Rad
6d
**
104
Rf
Rutherford
105
Db
Dubn
106
Sg
Seaborg
107
Bh
Bohr
108
Hs
Has
109
Mt
Meitner
110
Uun
111
Uuu
112
Uub
*
Lantanowce
4f
57
La
Lantan
58
Ce
Cer
59
Pr
Prazeodym
60
Nd
Neodym
61
Pm
Promet
62
Sm
Samar
63
Eu
Europ
64
Gd
Gadolin
65
Tb
Terb
66
Dy
Dyspoz
67
Ho
Holm
68
Er
Erb
69
Tm
Tul
70
Yb
Iterb
71
Lu
Lutet
**
Aktynowce
5f
89
Ac
Aktyn
90
Th
Tor
91
Pa
Protaktyn
92
U
Uran
93
Np
Neptun
94
Pu
Pluton
95
Am
Ameryk
96
Cm
Kiur
97
Bk
Bekerel
98
Cf
Kaliforn
99
Es
Einstein
100
Fm
Ferm
101
Md
Mendelew
102
No
Nobel
103
Lr
Lorens
13 grupa układu
okresowego
3
Pierwiastek
LIT
SÓD
POTA
S
RUBID CEZ
FRAN
S
Li
Na
K
Rb
Cs
Fr
Konfiguracja
elektronów
walencyjnych
2s
1
3s
1
4s
1
5s
1
6s
1
7s
1
Liczba atomowa
Masa atomowa
Promień
atomowy
[pm]
Elektroujemność
(Pauling)
4
171
166
141
143
90
Promień jonowy
[pm]
1,8
1,7
1,6
1,5
2,0
Elektroujemnoś
ć (Pauling)
589,3
558,3
578,8
577,6
800,6
Energia
jonizacji
[kJ·mol
-1
]
3·10
-8
%
2,1·10
-7
%
1,3·10
-
6
%
7,9 %
10
-3
%
Występowani
e w skorupie
ziemskiej
81
49
31
13
5
Liczba atomowa
204,383
114,82
69,72
26,9815
10,81
Masa atomowa
6s
2
p
1
5s
2
p
1
4s
2
p
1
3s
2
p
1
2s
2
p
1
Konfiguracja
elektronowa
Tl
In
Ga
Al
B
Symbol
chemiczny
tal
ind
gal
glin
bor
5
KONFIGURACJA ELEKTRONOWA
KONFIGURACJA ELEKTRONOWA
BOR
GLI
N
GAL
6
IND
TAL
7
ENERGIA JONIZACJI
ENERGIA JONIZACJI
B
8
SKALA ELEKTROUJEMNOŚCI -PAULINGA
B
9
10
NA SŁOŃCU
WE WSZECHŚWIECIE
Al
Al
11
W SKORUPIE ZIEMSKIEJ
W WODZIE MORSKIEJ
B
Al
12
Bor – niemetal; pozostałe
pierwiastki - metale
Bor – niemetal; pozostałe
pierwiastki - metale
tendencja do tworzenia wiązań o
charakterze w znacznym stopniu
kowalencyjnym
(bor
-
wyłącznie
wiązania kowalencyjne)
tendencja do tworzenia wiązań o
charakterze w znacznym stopniu
kowalencyjnym
(bor
-
wyłącznie
wiązania kowalencyjne)
konfiguracja
ns
2
p
1
(+3
stopień
utlenienia)
konfiguracja
ns
2
p
1
(+3
stopień
utlenienia)
13
zasadowość
wodorotlenków
na
I
stopniu utlenienia wzrasta wraz z
liczbą atomową;
zasadowość
wodorotlenków
na
I
stopniu utlenienia wzrasta wraz z
liczbą atomową;
trwałość i znaczenie związków na I
stopniu utlenienia wzrasta ze wzrostem
liczby atomowej
Ga Tl
trwałość i znaczenie związków na I
stopniu utlenienia wzrasta ze wzrostem
liczby atomowej
Ga Tl
zasadowość wodorotlenków zwiększa
się przy obniżeniu stopnia utlenienia
pierwiastka; wodorotlenek talu (I) jest
mocną zasadą
14
15
16
Izotopy :
10
B (18,45%);
11
B
(81,55%)
Izotopy :
10
B (18,45%);
11
B
(81,55%)
Występowani
e:
minerały
Występowani
e:
minerały
boraks - Na
2
B
4
O
7
.
10H
2
O
boraks - Na
2
B
4
O
7
.
10H
2
O
boracyt - 2Mg
3
B
8
O
15
.
MgCl
2
boracyt - 2Mg
3
B
8
O
15
.
MgCl
2
kernit - Na
2
B
4
O
7
.
4H
2
O
kernit - Na
2
B
4
O
7
.
4H
2
O
brokalcyt - CaB
4
O
7
.
4H
2
O
brokalcyt - CaB
4
O
7
.
4H
2
O
kwas borowy - H
3
BO
3
- jest składnikiem
gorących źródeł
np. w Toskanii
kwas borowy - H
3
BO
3
- jest składnikiem
gorących źródeł
np. w Toskanii
17
Zawiera bor
18
w przemyśle
w przemyśle
- elektroliza stopionej mieszaniny: KCl,
KBF
4
i B
2
O
3
laboratoryjnie
laboratoryjnie
- redukcja par chlorku boru w łuku
elektrycznym między dwiema
elektrodami wolframowymi
- redukcja par chlorku boru w łuku
elektrycznym między dwiema
elektrodami wolframowymi
BCl
3
+ 3H
2
2B +
6HCl
BCl
3
+ 3H
2
2B +
6HCl
-
redukcja
trójtlenku
diboru
metalicznym sodem lub magnezem
-
redukcja
trójtlenku
diboru
metalicznym sodem lub magnezem
B
2
O
3
+ 6Na 2B +
3Na
2
O
B
2
O
3
+ 6Na 2B +
3Na
2
O
B
2
O
3
+ 3Mg 2B +
3MgO
B
2
O
3
+ 3Mg 2B +
3MgO
19
czysty bor istnieje w co najmniej
trzech odmianach alotropowych
czysty bor istnieje w co najmniej
trzech odmianach alotropowych
bor tetragonalny
- zawiera 50 atomów w
komórce sieciowej
bor romboedryczny
- zawierający 108 atomów w
komórce
sieciowej
bor romboedryczny
- zawierający 12 atomów w
komórce
sieciowej
dwudziestosześcian (ikosaedr) B
12
bor tetragonalny
- zawiera
50
atomów w
komórce sieciowej
bor romboedryczny
- zawierający
108
atomów w
komórce
sieciowej
bor romboedryczny
- zawierający
12
atomów w
komórce
sieciowej
dwudziestosześcian (ikosaedr) B
12
20
oporność elektryczna boru maleje
szybko ze wzrostem temperatury
oporność elektryczna boru maleje
szybko ze wzrostem temperatury
w temperaturze pokojowej bor źle
przewodzi elektryczność
w temperaturze pokojowej bor źle
przewodzi elektryczność
bor bezpostaciowy jest brunatnym
proszkiem bez zapachu i smaku
bor bezpostaciowy jest brunatnym
proszkiem bez zapachu i smaku
czyste krystaliczne odmiany boru
mają barwę czarnoszarą
czyste krystaliczne odmiany boru
mają barwę czarnoszarą
21
nie
istnieją
żadne
związki
jonowe
zawierające proste jony B
3+
nie
istnieją
żadne
związki
jonowe
zawierające proste
jony B
3+
bor tworzy trzy wiązania kowalencyjne za
pomocą trzech zhybrydyzowanych orbitali
sp
2
(2s+p 3sp
2
) tworzących trójkątną
konfigurację płaską
bor
tworzy trzy wiązania kowalencyjne za
pomocą trzech zhybrydyzowanych orbitali
sp
2
(2s+p 3sp
2
)
tworzących trójkątną
konfigurację płaską
1s 2s 2p
stan podstawowy
stan wzbudzony
23
chemia boru różni się znacznie od
chemii innych pierwiastków grupy
borowców
chemia boru różni się znacznie od
chemii innych pierwiastków grupy
borowców
wszystkie
związki
BX
3
-
koordynacyjnie nienasycone
wszystkie
związki
BX
3
-
koordynacyjnie nienasycone
24
1.
ogrzanie reaktywnego
bezpostaciowego boru do temperatury
700
0
C - spalanie do B
2
O
3
1.
ogrzanie reaktywnego
bezpostaciowego boru do temperatury
700
0
C - spalanie do
B
2
O
3
2.
z fluorem w temperaturze pokojowej
- powstaje fluorek boru BF
3
2.
z fluorem w temperaturze pokojowej
- powstaje fluorek boru
BF
3
4B + 3O
2
2B
2
O
3
4B + 3O
2
2B
2
O
3
2B + 3F
2
2BF
3
2B + 3F
2
2BF
3
25
3.
z Cl
2
, Br
2
, I
2
reakcje w wyższych
temperaturach - powstają odpowiednie
halogenki BCl
3
, BBr
3
, BI
3
3.
z
Cl
2
, Br
2
,
I
2
reakcje w wyższych
temperaturach - powstają odpowiednie
halogenki
BCl
3
, BBr
3
, BI
3
4.
z siarką (na gorąco) - siarczek
boru B
2
S
3
4.
z siarką (na gorąco) - siarczek
boru
B
2
S
3
2B + 3Cl
2
2BCl
3
2B + 3F
2
2BF
3
2B + 3J
2
2BJ
3
2B + 3Cl
2
2BCl
3
2B + 3F
2
2BF
3
2B + 3J
2
2BJ
3
2B + 3S B
2
S
3
2B + 3S B
2
S
3
26
5.
z azotem lub amoniakiem (w
temperaturach wyższych niż 900
0
C) -
powstaje azotek boru BN
5.
z azotem lub amoniakiem (w
temperaturach wyższych niż 900
0
C) -
powstaje azotek boru
BN
6.
duże
powinowactwo
do
pierwiastków elektroujemnych - silny
reduktor (szczególnie w wysokich
temperaturach)
6.
duże
powinowactwo
do
pierwiastków elektroujemnych - silny
reduktor (szczególnie w wysokich
temperaturach)
2B + N
2
2BN
2B + 2NH
3
2BN + 3H
2
2B + N
2
2BN
2B + 2NH
3
2BN + 3H
2
27
• redukuje w wyższych temperaturach
tlenki, siarczki, halogenki metali do
metalu, wodę do wodoru
• redukuje w wyższych temperaturach
tlenki, siarczki, halogenki metali do
metalu, wodę do wodoru
2B + 6H
2
O 3H
2
+ 2H
3
BO
3
2B + 6H
2
O 3H
2
+ 2H
3
BO
3
• w bardzo wysokich temperaturach -
tlenek węgla do węgliku boru
• w bardzo wysokich temperaturach -
tlenek węgla do węgliku boru
3CO + 14B 3B
4
C +
B
2
O
3
3CO + 14B 3B
4
C +
B
2
O
3
28
7.
pod działaniem stopionych alkaliów
przekształca się w obecności tlenu z
powietrza w oksoborany
7.
pod działaniem stopionych alkaliów
przekształca się w obecności tlenu z
powietrza w oksoborany
• dwutlenek krzemu do
krzemu
• dwutlenek krzemu do
krzemu
3SiO
2
+ 4B 3Si + 2B
2
O
3
3SiO
2
+ 4B 3Si + 2B
2
O
3
29
(H
2
BO
3
)
-
+ H
2
Borki metali
BOR
bezpostaciowy
B
2
H
6
H
2
10
00
C
(b
ar
dz
o p
ow
ol
i)
BX
3
B
2
O
3
O
2
X
2
(F
2
zim
ny,
Cl
2
w 40
0 C
Po
wie
trz
e
w w
yso
kie
j te
m
p.
B
2
O
3
+ BN
B
2
S
3
S
p
o
w
yż
e
j
6
0
0
C
BN
N
2
w
1
2
0
0
C
B
4
C
C
w
pi
ec
u
el
ek
tr
yc
zn
ym
B
2
O
3
B
2
O
3
HN
O
3
lu
b w
oda
kr
óle
wsk
a
H
2
SO
4
w 250 C
A
lk
al
ia
n
a
go
rą
co
M
et
al
e
w
w
ys
.
Te
m
.
32
wodorki boru i krzemu są lotne, samorzutnie
zapalają się i ulegają łatwo hydrolizie -
wodorek glinu jest polimerem (AlH
3
)
n
wodorki boru i krzemu są lotne, samorzutnie
zapalają się i ulegają łatwo hydrolizie -
wodorek glinu jest polimerem
(AlH
3
)
n
halogenki boru i krzemu ulegają łatwo
hydrolizie -
halogenki glinu są substancjami
stałymi tylko częściowo hydrolizującymi
halogenki boru i krzemu ulegają łatwo
hydrolizie -
halogenki glinu są substancjami
stałymi tylko częściowo hydrolizującymi
struktura oksoboranów - pewne analogie do
struktury krzemianów -
poprzez uwspólnienie
atomów tlenu powstają złożone struktury
łańcuchowe, pierścieniowe i przestrzenne
struktura oksoboranów - pewne analogie do
struktury krzemianów -
poprzez uwspólnienie
atomów tlenu powstają złożone struktury
łańcuchowe, pierścieniowe i przestrzenne
B
2
O
3
i B(OH)
3
mają charakter kwasowy -
Al(OH)
3
- wodorotlenek zasadowy z
właściwościami amfoterycznymi
B
2
O
3
i B(OH)
3
mają charakter kwasowy -
Al(OH)
3
- wodorotlenek zasadowy z
właściwościami amfoterycznymi
wspólne cechy B i Si - różnice
między B a bardziej
metalicznym Al
wspólne cechy B i Si - różnice
między B a bardziej
metalicznym Al
34
1.
W metalurgii:
środek odtleniający wykorzystywany w
procesie
wytworzenia miedzi, brązu
krzemowego, związków
niklu i metali szlachetnych
stop z żelazem (żelazobor) do ulepszania
stali
1.
W metalurgii:
środek odtleniający wykorzystywany w
procesie
wytworzenia miedzi, brązu
krzemowego, związków
niklu i metali szlachetnych
stop z żelazem (żelazobor) do ulepszania
stali
2. Tzw. “kwadratowy bor” AlB
12
- bardzo
dobry
materiał ścierny
2. Tzw. “kwadratowy bor” AlB
12
- bardzo
dobry
materiał ścierny
3.
izotop
10
B stosowany w prętach
sterowniczych i
awaryjnych reaktorów jądrowych
3.
izotop
10
B
stosowany w prętach
sterowniczych i
awaryjnych reaktorów jądrowych
4.
na osłony przed promieniowaniem
neutronowym
4.
na osłony przed promieniowaniem
neutronowym
36
59
4NaH + B(OCH
3
)
3
NaBH
4
+
3NaOCH
3
4NaH + B(OCH
3
)
3
NaBH
4
+
3NaOCH
3
C
0
250
~
2LiH + B
2
H
6
2LiBH
4
eter
AlCl
3
+ 3NaBH
4
Al(BH
4
)
3
+ 3NaCl
ogrzanie
4
MBH
borany
Tetrahydro
4
MBH
borany
Tetrahydro
60
Zr
B
B
Struktura
Zr(BH
4
)
4
Struktura
Zr(BH
4
)
4
61
reduktory
źródło
jonów H
+
reduktory
źródło
jonów H
+
62
Występowa
nie:
Występowa
nie:
w
gorących
wyziewach
wulkanicznych
w źródłach borowych
w
gorących
wyziewach
wulkanicznych
w źródłach borowych
w postaci
wolnej
w postaci
wolnej
oksoborany
oksoborany
w
postaci
związanej
w
postaci
związanej
3
3
BO
H
ortoborowy
Kwas
3
3
BO
H
ortoborowy
Kwas
63
4BF
3
+ 3H
2
O H
3
BO
3
+ 3HBF
4
4BF
3
+ 3H
2
O H
3
BO
3
+ 3HBF
4
Na
2
B
4
O
7
+ H
2
SO
4
+ 5H
2
O 4H
3
BO
3
+ Na
2
SO
4
Na
2
B
4
O
7
+ H
2
SO
4
+ 5H
2
O 4H
3
BO
3
+ Na
2
SO
4
B
2
O
3
+ 3H
2
O 2H
3
BO
3
B
2
O
3
+ 3H
2
O 2H
3
BO
3
64
rozpuszczony w wodzie H
3
BO
3
nie
zachowuje się jak kwas protonowy, ale
jak słaby kwas Lewisa w stosunku do
OH
-
rozpuszczony w wodzie H
3
BO
3
nie
zachowuje się jak kwas protonowy, ale
jak słaby kwas Lewisa w stosunku do
OH
-
H
3
BO
3
+ 2H
2
O H
3
O
+
+
[B(OH)
4
]
-
H
3
BO
3
+ 2H
2
O H
3
O
+
+
[B(OH)
4
]
-
kwas borowy tworzy z alkoholem łatwo
lotne estry;
kwas borowy tworzy z alkoholem łatwo
lotne estry;
B(OH)
3
+ 3CH
3
OH B(OCH
3
)
3
+ 3H
2
O
ester metylowy kwasu
trioksoborowego
zielona barwa płomienia
B(OH)
3
+ 3CH
3
OH B(OCH
3
)
3
+ 3H
2
O
ester metylowy kwasu
trioksoborowego
zielona barwa płomienia
66
H
3
BO
3
H
3
BO
3
4)
w medycynie stosuje się tzw. maść
borną (10% kwas borowy) i tzw. kwas
borny (3% roztwór kwasu borowego w
wodzie).
4)
w medycynie stosuje się tzw. maść
borną (10% kwas borowy) i tzw. kwas
borny (3% roztwór kwasu borowego w
wodzie).
1)
do produkcji szkła, szkliwa,
ceramiki, świec (usztywnienie
knotów)
1)
do produkcji szkła, szkliwa,
ceramiki, świec (usztywnienie
knotów)
2)
do konserwowania skóry i
kleju,
2)
do konserwowania skóry i
kleju,
3)
do sporządzania kąpieli galwanicznych
i jako nawóz
3)
do sporządzania kąpieli galwanicznych
i jako nawóz
67
Sól kwasu czteroborowego
H
2
B
4
O
7
- boraks : Na
2
B
4
O
7
.
10 H
2
O
Sól kwasu czteroborowego
H
2
B
4
O
7
- boraks :
Na
2
B
4
O
7
.
10 H
2
O
anion boraksu zawiera :
dwa atomy boru o LK=3 (konfiguracja
płaska) i dwa atomy boru o LK=4
(konfiguracja
tetraedryczna)
anion boraksu zawiera :
dwa atomy boru o
LK=3 (konfiguracja
płaska)
i dwa atomy boru o
LK=4
(konfiguracja
tetraedryczna)
Na
2
B
4
O
7
.
10 H
2
O + H
2
SO
4
+
H
2
O 4 H
3
BO
3
+ Na
2
SO
4
69
w wyniku ogrzewania do temp. 350-
400
o
C boraks przechodzi w bezwodny
tetraoksoboran sodu, Na
2
B
4
O
7
w wyniku ogrzewania do temp. 350-
400
o
C boraks przechodzi w bezwodny
tetraoksoboran sodu,
Na
2
B
4
O
7
masa boraksowa posiada zdolność do
rozpuszczania różnych tlenków metali z
utworzeniem
charakterystycznie
zabarwionych metaoksoboranów
masa boraksowa posiada zdolność do
rozpuszczania różnych tlenków metali z
utworzeniem
charakterystycznie
zabarwionych metaoksoboranów
Na
2
B
4
O
7
+ CoSO
4
2NaBO
2
+ Co(BO
2
)
2
+ SO
3
niebieski
Na
2
B
4
O
7
+ CoSO
4
2NaBO
2
+ Co(BO
2
)
2
+ SO
3
niebieski
70
do zmiękczania
wody
do zmiękczania
wody
w procesach zgrzewania i
lutowania
w procesach zgrzewania i
lutowania
do wytwarzania łatwo topliwych
szkliw na wyrobach ceramicznych,
emalii
odpornych
na
wysoką
temperaturę, gatunków szkła i szkieł
optycznych
do wytwarzania łatwo topliwych
szkliw na wyrobach ceramicznych,
emalii
odpornych
na
wysoką
temperaturę, gatunków szkła i szkieł
optycznych
82
niezborności ruchów
(ataksji)
niezborności ruchów
(ataksji)
degeneracji nerek
degeneracji nerek
spadku hemoglobiny
spadku hemoglobiny
stanach zapalnych
skóry
stanach zapalnych
skóry
zaburzeniach procesu
trawienia
zaburzeniach procesu
trawienia
podrażnienia błon
śluzowych
podrażnienia błon
śluzowych
uszkodzenia układu
nerwowego
uszkodzenia układu
nerwowego
85
H
3
BO
3
• słabe właściwości antyseptyczne, hamuje
rozwój bakterii
• stosowany jest w postaci roztworów
wodnych 1-3%, maści do oczu 3%, maści na
skórę 10%
Na
2
B
4
O
7
•10H
2
O czteroboran sodu
• słaby antyseptyk
• rozpuszczony w glicerolu używany bywa w
zapaleniu błon śluzowych i pleśniawkach
[APHTIN]
86
Boran fenylortęciowy
•stosuje się do konserwowania kropli do oczu,
płynów do wstrzykiwań i surowic w stężeniu
0,001-0,01%
•do dezynfekcji rąk roztwory etanolowe i
glicerynowe boranu o stężeniu około 0,5%
Boran fenylortęciowy
•stosuje się do konserwowania kropli do oczu,
płynów do wstrzykiwań i surowic w stężeniu
0,001-0,01%
•do dezynfekcji rąk roztwory etanolowe i
glicerynowe boranu o stężeniu około 0,5%
HgOH
Hg
B (OH)
2
O
BORAN FENYLORTĘCIOWY
BORAN FENYLORTĘCIOWY
87
88
Izotopy
:
27
Al
(100%)
Izotopy
:
27
Al
(100%)
Występowa
nie:
Występowa
nie:
GLINOKRZEMIANY
GLINOKRZEMIANY
skaleń potasowy
K(AlSi
3
O
8
)
(ortoklaz)
skaleń sodowy
Na(AlSi
3
O
8
)
(albit)
muskowit
[KAl
2
(OH,F)
2
]
[AlSi
3
O
10
]
boksyt
AlO(OH)
kriolit Na
3
AlF
6
kriolit
Na
3
AlF
6
korund Al
2
O
3
(z domieszkami
innych tlenków - rubiny i szafiry)
korund
Al
2
O
3
(z domieszkami
innych tlenków -
rubiny
i
szafiry)
89
1. AlCl
3
+ 3K Al
+ 3KCl
1. AlCl
3
+ 3K Al
+ 3KCl
2.
elektroliza tlenku glinu rozpuszczonego w
stopionym kriolicie
2.
elektroliza tlenku glinu rozpuszczonego w
stopionym kriolicie
• otrzymywanie czystego Al
2
O
3
( z
boksytów)
• otrzymywanie czystego Al
2
O
3
( z
boksytów)
• elektrolizę stopionego
Al
2
O
3
• elektrolizę stopionego
Al
2
O
3
Al
2
O
3
2Al
3+
+ 3O
2-
Al
2
O
3
2Al
3+
+ 3O
2-
K(-)
2Al
3+
+ 6e 2Al
0
A(+)
3O
2-
- 6e 3/2O
2
3/2O
2
+ 2C CO + CO
2
Reakcja
wtórna
90
—
KATODA
ciekły glin
—
ANODA
tlen, który utlenia węgiel stanowiący
materiał anody i tworzy mieszaninę ditlenku i
tlenku węgla
elektrolit
Anoda
Ciekły glin
91
glin występuje w związkach na +3 stopniu
utlenienia; bardzo rzadko na +1 i +2
glin występuje w związkach na
+3
stopniu
utlenienia; bardzo rzadko na
+1 i +2
czysty glin - odporny na działanie
powietrza i kwasów utleniających -
pokrywa się warstwą tlenku - Al
2
O
3
czysty glin - odporny na działanie
powietrza i kwasów utleniających -
pokrywa się warstwą tlenku -
Al
2
O
3
silnie rozdrobniony-spala się po ogrzaniu
w powietrzu
4Al + 3O
2
2Al
2
O
3
silnie rozdrobniony-spala się po ogrzaniu
w powietrzu
4Al + 3O
2
2Al
2
O
3
92
Glin
jest
metalem:
Glin
jest
metalem:
srebrzystobiałym
srebrzystobiałym
lekkim
lekkim
ciągliwym
ciągliwym
dobrze przewodzi prąd elektryczny
dobrze przewodzi prąd elektryczny
94
odtlenianie rud innych metali
Fe
2
O
3
+ 2Al 2Fe + Al
2
O
3
wydzielanie metali z tlenków
trudnotopliwych
wydzielanie metali z tlenków
trudnotopliwych
spawanie - (aluminotermia) np.: szyn
tramwajowych
spawanie - (aluminotermia) np.: szyn
tramwajowych
wykazuje duże powinowactwo do
tlenu
wykazuje duże powinowactwo do
tlenu
95
rozpuszcza
się
w
kwasach
nieutleniających z wydzieleniem wodoru
rozpuszcza
się
w
kwasach
nieutleniających z wydzieleniem wodoru
w HCl
2Al + 6HCl 2AlCl
3
+ 3H
2
w HCl
2Al + 6HCl 2AlCl
3
+ 3H
2
w rozcieńczonym H
2
SO
4
2Al + 3H
2
SO
4
Al
2
(SO
4
)
3
+
3H
2
w rozcieńczonym H
2
SO
4
2Al + 3H
2
SO
4
Al
2
(SO
4
)
3
+
3H
2
2Al + 6H
+
2Al
3+
+ 3H
2
96
2Al + 6H
2
SO
4
Al
2
(SO
4
)
3
+ 3SO
2
+
6H
2
O
8Al + 27HNO
3
8Al(NO
3
)
3
+ 3NH
3
+ 9H
2
O
2Al + 6H
2
SO
4
Al
2
(SO
4
)
3
+ 3SO
2
+
6H
2
O
8Al + 27HNO
3
8Al(NO
3
)
3
+ 3NH
3
+ 9H
2
O
kwas fosforowy i kwasy organiczne nie
atakują glinu
stężony HNO
3
powoduje pasywację glinu
na gorąco
rozcieńczony HNO
3
i stężony H
2
SO
4
rozpuszczają
glin
97
Al + 3KOH + 3H
2
O K
3
[Al(OH)
6
]
+ 3/2H
2
Al + 3KOH + 3H
2
O K
3
[Al(OH)
6
]
+ 3/2H
2
nie reaguje z wodą i rozcieńczonymi
słabo zdysocjowanymi kwasami w temp.
pokojowej
nie reaguje z wodą i rozcieńczonymi
słabo zdysocjowanymi kwasami w temp.
pokojowej
glin rozpuszcza się łatwo w
wodorotlenkach litowców z utworzeniem
glinianów
98
glin reaguje w temperaturze pokojowej z
fluorowcami i siarką
glin reaguje w temperaturze pokojowej z
fluorowcami i siarką
w wysokiej temperaturze glin wchodzi
w reakcje z węglem z utworzeniem
Al
4
C
3
w wysokiej temperaturze glin wchodzi
w reakcje z węglem z utworzeniem
Al
4
C
3
4Al + 3C Al
4
C
3
.
temp
99
ze względu na:
•dobre przewodnictwo elektryczne - do
wyrobu
kabli,
drutów
•dużą odporność chemiczna - do
budowy
aparatury
chemicznej
ze względu na:
•dobre przewodnictwo elektryczne
- do
wyrobu
kabli,
drutów
•dużą odporność chemiczna
- do
budowy
aparatury
chemicznej
100
stopy Al+Mg odporne na działanie wody
morskiej
stopy Al+Mg odporne na działanie wody
morskiej
stopy Al+Cu+Zn+Mg charakteryzują
się dużą wytrzymałością
stopy Al+Cu+Zn+Mg charakteryzują
się dużą wytrzymałością
do
budowy
pojazdów,
statków,
samolotów, do spawania
do
budowy
pojazdów,
statków,
samolotów, do spawania
w
przemyśle
spożywczym
(folie
aluminiowe)
w
przemyśle
spożywczym
(folie
aluminiowe)
101
Tlenek glinu
Al
2
O
3
Tlenek glinu
Al
2
O
3
150
0
C 300
o
C
2Al(OH)
3
2AlO(OH) 2Al
2
O
3
(-Al
2
O
3
)
-2H
2
O -2H
2
O
150
0
C 300
o
C
2Al(OH)
3
2AlO(OH) 2Al
2
O
3
(-Al
2
O
3
)
-2H
2
O -2H
2
O
102
-Al
2
O
3
biały proszek nierozpuszczalny w
wodzie
rozpuszczalny w mocnych kwasach i
ługach
-Al
2
O
3
biały proszek nierozpuszczalny w
wodzie
rozpuszczalny w mocnych kwasach i
ługach
Al
2
O
3
+ 6HCl
2AlCl
3
+
3H
2
O
Al
2
O
3
+ 2NaOH 2NaAlO
2
+
H
2
O
Al
2
O
3
+ 6NaOH + 3H
2
O
2Na
3
[Al(OH)
6
]
2Na
3
[Al(OH)
6
] Na
3
AlO
3
+ 3H
2
O
Al
2
O
3
+ 6HCl
2AlCl
3
+
3H
2
O
Al
2
O
3
+ 2NaOH 2NaAlO
2
+
H
2
O
Al
2
O
3
+ 6NaOH + 3H
2
O
2Na
3
[Al(OH)
6
]
2Na
3
[Al(OH)
6
] Na
3
AlO
3
+ 3H
2
O
103
-Al
2
O
3
(korund)
-bardzo
twardy, nierozpuszczalny w
kwasach i ługach
>1000
0
C
-Al
2
O
3
-
Al
2
O
3
>1000
0
C
-Al
2
O
3
-
Al
2
O
3
Al
2
O
3
+
xNaOH
Na[Al(OH)
4
] NaAlO
2
metaglinian
Na[Al(OH)
6
] Na
3
AlO
3
ortoglinian
104
Tworzenie spineli -
Me
II
Me
2
III
O
4
Tworzenie spineli -
Me
II
Me
2
III
O
4
Al
2
O
3
+ MgO MgAl
2
O
4
Al
2
O
3
+ MgO MgAl
2
O
4
korund - używany do wytwarzania mas
odpornych na wysokie temperatury
korund - używany do wytwarzania mas
odpornych na wysokie temperatury
korund z domieszką tlenków metali jest
barwny
korund z domieszką tlenków metali jest
barwny
Al
2
O
3
+ Cr
2
O
3
- czerwony -
rubin
Al
2
O
3
+ TiO
2
- niebieski -
szafir
Al
2
O
3
+ Cr
2
O
3
- czerwony
-
rubin
Al
2
O
3
+ TiO
2
-
niebieski
-
szafir
Al
2
O
3
+ CoO CoAl
2
O
4
błękit
Thenarda
Al
2
O
3
+ CoO
CoAl
2
O
4
błękit
Thenarda
105
Al
2
O
3
+ Cr
2
O
3
Al
2
O
3
+ Cr
2
O
3
Al
2
O
3
+ TiO
2
Al
2
O
3
+ TiO
2
107
Wodorotlenek glinu
Al(OH)
3
Wodorotlenek glinu
Al(OH)
3
Al
3+
+ 3OH
-
Al(OH)
3
Al
3+
+ 3OH
-
Al(OH)
3
występuje w trzech
odmianach:
występuje w trzech
odmianach:
gibsyt
-Al(OH)
3
,
bajeryt
-Al(OH)
3
,
nordstrandyt
trudno
rozpuszczalny
w
wodzie
trudno
rozpuszczalny
w
wodzie
108
rozpuszcza się w kwasach i w
zasadach
rozpuszcza się w kwasach i w
zasadach
Al(OH)
3
+ NaOH
Na[Al(OH)
4
]
Al(OH)
3
+ NaOH
Na[Al(OH)
4
]
w mocnych zasadach powstają
gliniany:
w mocnych zasadach powstają
gliniany:
Al(OH)
3
+ 3HCl AlCl
3
+
3H
2
O
Al(OH)
3
+ 3HCl AlCl
3
+
3H
2
O
w mocnych kwasach tworzą się sole
glinu
w mocnych kwasach tworzą się sole
glinu
krystaliczny Al(OH)
3
ulega trudniej
działaniu kwasów i ługów niż odmiana
bezpostaciowa
krystaliczny Al(OH)
3
ulega trudniej
działaniu kwasów i ługów niż odmiana
bezpostaciowa
stosowany
jako
lek
neutralizujący
nadmiar kwasu w żołądku
stosowany
jako
lek
neutralizujący
nadmiar kwasu w żołądku
110
Tlenki, które reagują z kwasami i zasadami
nazywamy tlenkami amfoterycznymi.
Al
2
O
3
+ H
2
SO
4
Al
2
(SO
4
)
3
+
H
2
O
Al
2
O
3
+ NaOH Na
3
AlO
3
+ H
2
O
Tlenki amfoteryczne na ogół nie rozpuszczają
się w wodzie
.
111
Cechy amfoteryczne wykazują tlenki, w których
udział jonowego i kowalencyjnego charakteru
wiązania jest zbliżony.
Do tlenków amfoterycznych należą np.:
Al
2
O
3
, Cr
2
O
3
, As
2
O
3
, MnO
2
, ZnO
117
sole podwójne typu M
I
M
III
(SO
4
)
2
.
12H
2
O
sole podwójne typu
M
I
M
III
(SO
4
)
2
.
12H
2
O
M
I
- Na, K, Rb, Cs, NH
4
, Tl,
M
III
- Al, Sc, V, Cr, Mn, Fe, Co,
Ga, In
M
I
-
Na, K, Rb, Cs, NH
4
, Tl,
M
III
-
Al, Sc, V, Cr, Mn, Fe, Co,
Ga, In
najbardziej znany ałun, od którego
nadano nazwę tej klasie związków, to
siarczan potasowo-glinowy
Al
2
(SO
4
)
3
.
K
2
SO
4
.
24H
2
O czyli
KAl(SO
4
)
2
.
12H
2
O
najbardziej znany ałun, od którego
nadano nazwę tej klasie związków, to
siarczan potasowo-glinowy
Al
2
(SO
4
)
3
.
K
2
SO
4
.
24H
2
O czyli
KAl(SO
4
)
2
.
12H
2
O
126
NAJWIĘKSZE STĘŻENIA GLINU WYSTĘPUJĄ
W TKANKACH TWARDYCH
organizmy morskie do 4500
ppm
ssaki lądowe 0,5- 30
ppm
Średnia dzienna dawka glinu
pobierana przez dorosłego
człowieka wynosi około
45 mg
,
a bezpieczna około
7 mg/kg
masy ciała
127
warzywa i owoce
produkty przetworzone np.: mleko w proszku
produkty przetworzone np.: mleko w proszku
sole glinowe, które są dodawane do
produktów spożywczych (np.: do
pieczywa) w celu poprawienia cech
organoleptycznych
oraz
w
celu
przedłużenia ich trwałości
sole glinowe, które są dodawane do
produktów spożywczych (np.: do
pieczywa) w celu poprawienia cech
organoleptycznych
oraz
w
celu
przedłużenia ich trwałości
większość ziół oraz liście herbaty
większość ziół oraz liście herbaty
128
napoje w puszkach aluminiowych
napoje w puszkach aluminiowych
pokarmy pieczone w folii aluminiowej
pokarmy pieczone w folii aluminiowej
leki alkalizujące
leki alkalizujące
woda z wodociągów ( jeśli
zawiera zwiększone ilości
aluminium)
woda z wodociągów ( jeśli
zawiera zwiększone ilości
aluminium)
sól kuchenna ( jeśli zawiera
związki glinu zapobiegające jej
zawilgoceniu)
sól kuchenna ( jeśli zawiera
związki glinu zapobiegające jej
zawilgoceniu)
mąka sztucznie wybielana związkami glinu
mąka sztucznie wybielana związkami glinu
woda fluorowana, która sprzyja
uwalnianiu glinu podczas
gotowania
woda fluorowana, która sprzyja
uwalnianiu glinu podczas
gotowania
129
zaburzenia
procesów
metabolicznych
związanych
z
enzymami zależnymi od jonów
wapnia, magnezu oraz żelaza
jego
kumulację
w
różnych
narządach ( w
komórkach
mózgowych
i
w
kościach)
131
demencje typu Altzheimera i Parkinsona
demencje typu Altzheimera i Parkinsona
swoistą postać niedokrwistości
swoistą postać niedokrwistości
nadmiar - wapnienie tkanek miękkich
nadmiar - wapnienie tkanek miękkich
zanik elastyczności błon komórkowych
zanik elastyczności błon komórkowych
132
KAl(SO
4
)
3
12H
2
O
• środek ściągający do tamowania małych
krwawień
Al(OH)
3
• do oczyszczania wody z zawiesin związków
stałych, bakterii, pyłu
• jeden ze składników leków stosowanych w
chorobie wrzodowej przewodu pokarmowego,
nadkwaśności żołądka [wykorzystuje się tu
jego właściwości ściągające, alkalizujące i
koloidalne]
133
(CH
3
COO)
3
Al - płyn Burowa
• środek ściągający i antyseptyk
AlPO
4
;
,
Al(OH)CO
3
;
• jako dodatki do preparatów zobojętniających
134
Duraluminiu
- zawiera obok glinu: 2,5-
5,5% Cu;
0,5-2% Mg; 0,5-1,2%Mn
oraz 0,21% Si
Duraluminiu
-
zawiera obok glinu: 2,5-
5,5% Cu;
0,5-2% Mg; 0,5-1,2%Mn
oraz 0,21% Si
Wykorzystywane są w przemyśle
lotniczym i samochodowym
Wykorzystywane są w przemyśle
lotniczym i samochodowym
135
przedmiotów codziennego użytku
np.: naczynia kuchenne, przewody
elektryczne,
których
używa
się
zamiast przewodów miedzianych
przedmiotów codziennego użytku
np.:
naczynia kuchenne, przewody
elektryczne,
których
używa
się
zamiast przewodów miedzianych
136
w postaci granulowanej – składnik
mieszanin ogrzewających
w postaci granulowanej – składnik
mieszanin ogrzewających
folii aluminiowej
folii aluminiowej
w aluminotermii - do wydzielania
trudno topliwych metali z ich tlenków
(np.: chromu, manganu, wanadu)
138
139
Izotopy :
69
Ga (60,5%)
71
Ga
(39,5%)
Izotopy :
69
Ga (60,5%)
71
Ga
(39,5%)
pierwiastek śladowy towarzyszący
zawsze innym metalom
pierwiastek śladowy towarzyszący
zawsze innym metalom
gallit CuGaS
2
germanit Cu
3
(GeFe)S
4
gallit
CuGaS
2
germanit
Cu
3
(GeFe)S
4
140
metal miękki
ciągliwy
biały o niebieskoszarym połysku
ciekły w przedziale temperatur
przeszło 2000
o
C (29,78
o
C -
2344
o
C) nadaje się do napełniania
termometrów.
metal miękki
ciągliwy
biały o niebieskoszarym połysku
ciekły w przedziale temperatur
przeszło 2000
o
C (29,78
o
C -
2344
o
C) nadaje się do napełniania
termometrów.
Elektrolitycznie
Rozkład organicznych związków galu.
Elektrolitycznie
Rozkład organicznych związków galu.
141
pod względem chemicznym gal bardzo
przypomina cynk
odporny na działanie powietrza –
pasywacja
podczas
ogrzewania
w
suchym
powietrzu do temp. ok. 1000
o
C ulega
całkowitemu utlenieniu do Ga
2
O
3
pod względem chemicznym gal bardzo
przypomina cynk
odporny na działanie powietrza –
pasywacja
podczas
ogrzewania
w
suchym
powietrzu do temp. ok. 1000
o
C ulega
całkowitemu utlenieniu do Ga
2
O
3
4Ga + 3O
2
2Ga
2
O
3
4Ga + 3O
2
2Ga
2
O
3
142
gorącym kwasie azotowym,
stężonym kwasie solnym,
wodzie królewskiej
gorącym kwasie azotowym,
stężonym kwasie solnym,
wodzie królewskiej
gorącym stężonym kwasie
chlorowym (VII)
143
z wodorotlenkami litowców daje
galany
z fluorowcami z wyjątkiem jodu
reaguje na zimno
na gorąco reaguje z :
z wodorotlenkami litowców daje
galany
z fluorowcami z wyjątkiem jodu
reaguje na zimno
na gorąco reaguje z :
siarką
selenem
tellurem
fosforem
arsenem
antymone
m
siarką
selenem
tellurem
fosforem
arsenem
antymone
m
144
do wytwarzania półprzewodników
do wytwarzania półprzewodników
Ga
służy jako materiał podkładowy
do luster optycznych
elektrody z ciekłego galu stosuje się
do otrzymywania czystych metali
w materiałach nadprzewodnikowych
jako ciecz termometryczną
150
151
Izotopy :
113
In (4,33%)
115
In (95,67%)
Izotopy :
113
In (4,33%)
115
In (95,67%)
w bardzo małym stężeniu jako siarczek
towarzyszy blendzie cynkowej
w bardzo małym stężeniu jako siarczek
towarzyszy blendzie cynkowej
występujący
djalindryt In(OH)
3
jedynym znanym minerałem indu jest rzadko
ślady indu znajdują się w łupkach miedzionośnych
152
produkt uboczny w procesie
otrzymywania cynku
produkt uboczny w procesie
otrzymywania cynku
srebrzystobiały, błyszczący, bardzo
miękki metal (można krajać nożem)
srebrzystobiały, błyszczący, bardzo
miękki metal (można krajać nożem)
izotop
indu
In
-
słabo
promieniotwórczy - rozpada się
emitując
promieniowanie
i
przekształca się w trwały izotop
115
Sn.
153
mało aktywny chemicznie
mało aktywny chemicznie
po silnym ogrzaniu spala się
nieświecącym płomieniem do In
2
O
3
po silnym ogrzaniu spala się
nieświecącym płomieniem do In
2
O
3
odporny na działanie powietrza
lub tlenu (pasywacja)
odporny na działanie powietrza
lub tlenu (pasywacja)
154
roztwarza
się
w
kwasach
mineralnych,
produktami
tych
reakcji są sole indu (III) i gazowy
wodór
roztwarza
się
w
kwasach
mineralnych,
produktami
tych
reakcji są sole indu (III) i gazowy
wodór
nie reaguje z zasadami
nie reaguje z zasadami
w stanie sproszkowanym reaguje z
wodą dając wodorotlenek
w stanie sproszkowanym reaguje z
wodą dając wodorotlenek
155
NA GORĄCO REAGUJE Z:
NA GORĄCO REAGUJE Z:
fluorowcami,
siarką,
selenem,
fosforem
azotem
fluorowcami,
siarką,
selenem,
fosforem
azotem
156
jako dodatek do stopów
dentystycznych
jako dodatek do powłok
antykorozyjnych oraz w technologii
półprzewodników
jako dodatek do stopów
dentystycznych
jako dodatek do powłok
antykorozyjnych oraz w technologii
półprzewodników
do produkcji barwników -
zwłaszcza ceramicznych
do produkcji barwników -
zwłaszcza ceramicznych
jako dodatek stopowy do stopów
łożyskowych i stali, zwiększający
odporność na korozję i twardość
jako dodatek stopowy do stopów
łożyskowych i stali, zwiększający
odporność na korozję i twardość
163
164
Izotopy :
203
Tl (29,5%)
205
Tl
(70,5%)
Izotopy :
203
Tl (29,5%)
205
Tl
(70,5%)
towarzyszy metalom ciężkim: Zn,
Cu i Fe w pirytach i blendach
występuje w solach potasowych i
mikach
rzadkie są minerały, w których tal
stanowi główny składnik:
towarzyszy metalom ciężkim: Zn,
Cu i Fe w pirytach i blendach
występuje w solach potasowych i
mikach
rzadkie są minerały, w których tal
stanowi główny składnik:
krokesyt (Tl, Cu,
Ag)
2
Se
lorandyt TlAsS
2
krokesyt
(Tl, Cu,
Ag)
2
Se
lorandyt
TlAsS
2
165
z pyłu gromadzącego się podczas
prażenia
zawierających
tal
siarczków w procesie produkcji
kwasu siarkowego
z pyłu gromadzącego się podczas
prażenia
zawierających
tal
siarczków w procesie produkcji
kwasu siarkowego
miękki, biały, błyszczący i ciągliwy
metal
na powierzchni pokrywa się
natychmiast szarym nalotem
przechowuje się go pod gliceryną
miękki, biały, błyszczący i ciągliwy
metal
na powierzchni pokrywa się
natychmiast szarym nalotem
przechowuje się go pod gliceryną
występuje w trzech odmianach: , ,
związki talu zabarwiają płomień na
kolor zielony
występuje w trzech odmianach:
, ,
związki talu zabarwiają płomień na
kolor
zielony
167
w wilgotnym powietrzu pokrywa się
szarą warstewką tlenku
w temperaturze pokojowej tworzy z
tlenem zarówno tlenek talu(I) Tl
2
O jak i
tlenek talu (III) Tl
2
O
3
rozpuszcza się powoli w alkoholu
(powstaje alkoholan i wydziela się
wodór)
bardzo dobrze roztwarza się w
rozcieńczonym kwasie azotowym i
siarkowy
w wilgotnym powietrzu pokrywa się
szarą warstewką tlenku
w temperaturze pokojowej tworzy z
tlenem zarówno tlenek talu(I) Tl
2
O jak i
tlenek talu (III) Tl
2
O
3
rozpuszcza się powoli w alkoholu
(powstaje alkoholan i wydziela się
wodór)
bardzo dobrze roztwarza się w
rozcieńczonym kwasie azotowym i
siarkowy
168
tal nie rozpuszcza się w kwasie solnym
- tworzy chlorek szczelnie pokrywający
metal
nie roztwarza się w roztworach
alkaliów i ciekłym amoniaku
z fluorowcami reaguje w temperaturze
pokojowej
z siarką, selenem, tellurem wiąże się
bezpośrednio na gorąco
tal i jego związki są trujące
tal nie rozpuszcza się w kwasie solnym
- tworzy chlorek szczelnie pokrywający
metal
nie roztwarza się w roztworach
alkaliów i ciekłym amoniaku
z fluorowcami reaguje w temperaturze
pokojowej
z siarką, selenem, tellurem wiąże się
bezpośrednio na gorąco
tal i jego związki są trujące
169
jako składnik stopów
dodatek do wolframu w produkcji
żarówek
w postaci stopu z rtęcią – do napełniania
termometrów do niskich temperatur
jako składnik stopów
dodatek do wolframu w produkcji
żarówek
w postaci stopu z rtęcią – do napełniania
termometrów do niskich temperatur
używa się do wyrobu trucizn na szczury
i inne szkodniki
składniki specjalnych szkieł optycznych o
wysokim
współczynniku
załamania
światła
stosowany kiedyś do leczenia grzybicy i
innych infekcji skórnych
171
jest łatwo pobierany przez rośliny
jego stężenie w wysokości 2 ppm w
systemie korzeniowym może hamować
rozwój roślin
obniża zawartość chlorofilu
hamuje proces zawiązywania nasion
oraz ich kiełkowania
Najbardziej wrażliwe na toksyczne
działanie talu są rośliny motylkowe,
tytoń, zboża i gryka
176