주기성 테이블은 요소로 구성되며 이러한 요소는 그룹으로 나뉩니다. 요소의 전자 구성은이를 그룹으로 나눌 수 있습니다. 이들 요소의 원자가 전자는 S와 P 궤도에 있으며, 이는 채워진다. 외부 전이 금속의 원자가 전자는 d 궤도에 있습니다 (주기율표의 그룹 3-11). 전이 요소는 궤도가 채워진 요소입니다.
그룹 13 요소
외부 원자가 전자를 흘리는 요소의 용량은 금속 특성을 제공하여 다른 물리적 및 화학적 특성 중에서도 강한 열 및 전기 전도성을 초래합니다. 1, 2, 3, 12, 13, 14 및 15 그룹에는 20 개의 방사성 금속이 있습니다. 몇 가지 방사성 요소는 코페르니슘, 플레로 비움, 폴로늄 및 리버 모리움입니다. 이 요소는 또한 금속입니다.
이러한 요소 외에도 메탈 로이드라는 다른 요소가 있습니다. 메탈 로이드는 금속과 비금속이 혼합 된 특성을 가질 수 있습니다. 이들은 일반적으로 반도체입니다. 테이블의 나머지 요소는 비금속입니다. 금속은 일반적으로 양이온 및 이온 성 화합물 (이온 결합을 갖는)을 형성하는 반면, 비금속은 음이온 또는 분자 화합물을 생성합니다. 그러나 그들이 결합하면 소금을 형성합니다. 소금은 양이온과 음이온이 모두있는 이온 성 화합물입니다.
그룹 13 의요소
메탈 로이드 붕소와 알루미늄, 탈륨, 인듐 및 갈륨과 같은 금속은 그룹 13의 요소입니다. 붕소는 반도체의 특성을 가진 가장 가벼운 요소이며 이온 성이 아닌 공유 결합을 형성합니다. 다른 구성원은 금속이지만 산화물과 수산화물은 특성과 반응성이 다릅니다. 알루미늄 및 갈륨 산화물 및 수산화물은 산성 및 기본 특성을 모두 보여줍니다. 수륙 양용 요소는 산 및 염기와 반응합니다.
요소의 양서류 특성은 비금속 및 금속성의 자질을 보유하는 데 도움이됩니다. 탈륨 및 인듐 산화물 및 수산화물은 금속 특성을 나타낸다. 갈륨은 비정상적으로 낮은 융점 (약 30 ° C) 을가집니다. 손에 녹을 수도 있습니다.
그룹의 알루미늄은 이러한 특성을 모두 보여주고 산 및 염기와 반응합니다. 따라서,이를 양서류라고합니다. 다음은 산 반응의 예입니다 :
2al (s) + 6 HCl (aq) → 2Alcl3 (aq) + 3 H2 (g) 반응에서,베이스가있는 알루미늄 생성물은 반응 조건에 따라 다릅니다. 예를 들면 :
2 al (s) + 2 naoh (aq) +6 H2 O (l) → 2Na [aL (OH) 4] (aq) + 3H2 (g)
알루미늄과의 반응은 산과 염기 모두에서 수소 가스를 생성합니다.
이 그룹의 원자가 쉘 전자 구성은 ns²np¹입니다. 알루미늄이 반응 할 때, 모든 원자가 전자가 필요하므로 산화 상태가 3+ 인 화합물을 생성합니다. 예를 들어, ALF3 및 AL2 (SO4) 3ARE 공유와 같은 화합물.
탈 리움, 인듐 및 갈륨과 같은 원소는 또한 M3+ 이온을 갖는 이온 성 화합물을 형성합니다. 이들 3 가지 요소는 3 개의 원자가 전자로부터 수득 된 3+의 산화 상태를 나타낸다. 그들은 또한 산화 상태 (이 경우 1+)를 제시하며, 이는 예상 값보다 2가 낮습니다.
안정적인 이온이 그룹에 대해 예상보다 낮은 산화 상태로 생성되면 불활성 쌍 효과를 보여줍니다. 불활성 쌍 효과 요소를 갖는 요소, 원자가 궤도는 한 쌍의 전자입니다. 불활성 쌍 효과는 일반적으로 p- 블록 요소의 경우 더 낮습니다. TL+ (AQ) 이온은 TL3+ 이온 (AQ)보다 수용액에서 더 안정적이다. 이 금속은 또한 물과 공기와 반응하여 3+ 이온을 생산합니다. 그러나 탈륨은 상호 작용하여 탈륨 (I) 유도체를 생성합니다. 황, 인 및 할로겐은 모두 그룹 13의 금속입니다.이 요소들은 비금속과 직접 반응하여 화합물을 생성합니다.
alcl3+(c2h5) 2o → al (c2h5) 2ocl3
그룹 13 금속은 대부분 반응성입니다. 수동화 과정은 강한 금속 필름이 공기에 노출 될 때 산화물을 생성 할 때 발생합니다. 수동화가 방해되면 금속이 반응하기 시작합니다. 통행 금속을 수은에 방해하여 필름이 형성되지 않도록 할 수 있습니다.
몇 개의 금속이 수은에 용해되어 보호 산화 층을 제거하는 아말감을 형성하여 반응을 위해 금속을 노출시킵니다. 이 아말감은 이러한 요소가 물과 공기와 반응하게합니다.
알루미늄은 다른 환원제가 아닌 산화물과 일부 금속을 분리 할 수있는 우수한 환원제입니다. 알루미늄은 탄소 감소보다 비싸지 않더라도 산화물에서 MO, W 및 CR을 분리하는 데 중요합니다.
그룹 13의 물과의 반응
물은 그룹 13 요소에 대한 반응성이 낮습니다. 붕소 (b)는 물과 전혀 반응하지 않습니다. 물과 반응하는 요소는 알루미늄입니다. 반응하는 것처럼 보이지만 산화 알루미늄 (al²o³)의 외부 층을 형성하는데, 이는 고체 형태이며 나머지 금속을 보호합니다.
.2al + 6H2O → 2 al (OH) 3 + 3H2
결론
이 기사는 물과 금속에 대한 그룹 13 요소의 반응성의 중요성에 대해 알려줍니다. 모든 원소 중에서 붕소는 물과 증기와 반응하지 않지만 온도를 높이면 붕소는 증기와의 반응성을 나타냅니다. 붕소는 또한 금속에 대한 반응성을 나타내지 않아 비금속 특성을 강조합니다.
