1. Загальна характеристика р-елементів ііі групи

5B: 1s²2s²2p¹

13Al: 2s²2p¹

31Ca: 3d¹⁰4s²4p¹

49Zn: 4d¹⁰5s²5p¹

81Tl: 4f¹⁴6s²6p¹

Для елементів ІІІ групи характерно:

• будова останнього електронного шару ns²np¹

• виявляють ступінь окиснення В (-3, 0, +3), А1 (0, +3)

• зверху вниз зменшується енергія іонізації і збільшуються металічні властивості

• з оксигеном утворюють сполуку Е₂О₃

• з гідрогеном бор утворює боран ВН₃

2. Бор. Отримання та властивості бору і його сполук

Мінерали бору:

H₃BO₃ – соселін

Na₂B₄O₇ x 10H₂O – бура

Na₂O x Al₂O₃ x B₂O₃ x 6SiO₂ - борсилікати

Бор

Аморфний – проводить електричний струм, t^о_пл = 2075 ^оС

Кристалічний – дуже твердий, t^о_пл = 2300 ^оС

Отримання:

1) 2H₃BO₃ = B₂O₃ + H₂O

B₂O₃ = 2B + 3MgO

2) BI₃ = 2B + 3I₂

Властивості:

При високій температурі він реагує з:

1) металами: 3Mg + 2B = Mg₃B₂ - борид

2) неметалами: 4B + 3O₂ = 2B₂O₃; 2B + N₂ = 2BN, (B₃N₃) - боразол

3) кислотами: B + 3HNO_3(k) = H₃BO₃ + 3NO₂

B + HNO₃ + 4HF = H[BF₄]+ NO = 2H₂O

4) лугами: 2B + 2KOH + 2H₂O = 2KBO₂ + H₂

Сполуки бору

B₂O₃

HBO₂ H₃BO₃ H₂B₄O₇

метаборна к-та ортоборна к-та тетраборна к-та

Перехід тетраборатів в ортоборати і навпаки:

Na₂B₄O₇ + 2HCl + 5H₂O = 4H₃BO₃ + 2NaCl

4H₃BO₃ + 2 NaOH = Na₂B₄O₇ + 7H₂O

Застосування бору:

• як напівпровідник

• добавка до сталі

• як каталізатор

• В₄С – замінник алмазу.

3. Отримання та властивості а1 і його сполук

Сполуки алюмінію

• Al₂O₃ 2SiO₂ 2H₂O - каолін

• K₂O Al₂O₃ 6SiO₂ - ортоклаз

• Al₂O₃ nH₂O - боксит

• 3NaF AlF₃ - кріоліт

• Al₂O₃ - корунд

Отримання А1:

1. Електролізом розплавленого кріоліту

Al₂O₃ = Al x AlO₃ = Al³⁺ + AlO₃^3-

K^(-): Al³⁺ + 3ē = Al⁰

A⁽⁺⁾: 4AlO₃^3- - 12 ē = 2Al₂O₃ + 3O₂

Властивості А1:

_3O2

_3Cl2 Al₂O₃

2AlCl₃

_3S Al₂S₃

2Al _6HCl

2AlCl₃ + 3H₂

^3CuSO4 3Cu + Al₂(SO₄)₃

^{2NaOH + 2H2O} 2NaAlO₂ + 3H₂

Cполуки алюмінію:

Al Al₂O₃ Al(OH)₃ - амфотерний оксид та гідроксид:

• AlCl₃

• NaAlO₂

• Na₃AlO₃

• Na[Al(OH)₄]

• Na₃[Al(OH)₆]

Al(OH)₃ + 3HCl = AlCl₃ + 3H₂O

Al(OH)₃ + 3KOH = K₃[Al(OH)₆]

Солі алюмінію добре гідролізують:

AlCl₃ + H₂O AlOHCl₂ + HCl

Al³⁺ + H-OH Al(OH)²⁺ + H⁺

pH < 7

NaAlO₂ + 4HCl = AlCl₃ + NaCl + 2H₂O

5. Важливіші сполуки р-елементів та їх застосування

Формула			Назва		Застосування
BN			Нітрид бору		Високотемпературне мастило
H3BO3			Ортоборна к-та		Для виробництва емалей, в медицині
Na2B4O7 x 10H2O			Бура		В шкіряній промисловості, в хімічному аналізі
B2H4			Гідрид бору		Ракетне паливо
Al2O3			Глинозем		Для виробництва алюмінію, дорогоцінне каміння
Al(OH)3			Алюміній гідроксид		Адсорбент
AlCl3			Алюміній хлорид		Як каталізатор в органічному синтезі
t^оплρ, г/см3	KAl(SO4)2 x 12 H2O	Алюмокалієвий галун		Для очищення води, в паперовій та шкіряній промисловості			Питання для самоконтролю 1. Назвіть природні сполуки бору та алюмінію. 2. З яких природних сполук добувають алюміній? 3. Яка властивість алюмінію використовується при алюмотермічних процесах? 4. Які сполуки А1 мають амфотерний характер? Як це довести? 5. Поясніть зміну метлічних і неметалічних властивостей 3-х сусідніх елементів періодичної системи: а) Mg – Al – Si б) B – Al – Ca в) C – Al – Ca 6. Закінчить рівняння реакцій: Na2B4O7 + H2O = Al + KOH + H2O = Al(OH)3 + CaO = Na2B4O7 + H2SO4 +H2O = 7. Під час обробки 1 г мідь-алюмінієвого сплаву НС1 виділилось 560 мл газу (н.у.). Визначте вміст А1 у сплаві. 8. З якими із речовин реагує алюміній: HCl, HNO3(k), NaOH, C, Cr2O3, CH3-COOH, H2SO4(k)? 9. Скільки А1 необхідно для добування 1 кг хрому із Cr2O3 алюмотермічним способом, якщо вихід металу стаовить 90% від теоретичного? 10. Виконайте перетворення: Al Al(OH)3 NaAl(OH)4 AlCl3 Al(NO3)3 Al2O3 Al s –елементи ІІ групи періодичної системи Д.І.Менделєєва План 1. Загальна характеристика s-елементів ІІ групи 2. Лужно-земельні метали. Поширення в природі, властивості та застосування 3. Твердість води та способи її усунення. 4. Найважливіші сполуки s-елементів ІІ групита їх застосування. Рекомендована література Основна : [1, 2, 3, 4, 5] Додаткова: [2, 3, 4, 7] Міні-лексикон: лужно-земельні метали, луги, негашене, гашене вапно 1. Загальна характеристика s-елементів ІІ групи До s-елементів ІІ групи належать: C.O. 4Be 1s^22s^2 +2 12Mg 2s^2+2 20Ca 4s^2+2 38Sr 5s^2 +2 56Ba 6s^2+2 88Ra 7s^2+2 Для s-елементів ІІ групи характерно: Ме - 2ē = Ме^2+ ns^2np^0 зверху вниз зменшується потенціал іонізації сильні відновники утворюють оксиди МеО утворюють водневі сполуки МеН2 при взаємодії з водою (Ca, Sr, Ba) утворюють луги. 2. Лужно-земельні метали. Поширення в природі, властивості та застосування Са Sr Ba CaCO3 SrCO3, SrSO4 BaSO4, BaCO3 CaCO3 ^. MgCO3 CaSO4 ^. 2H2O Добування 1) електролізом розплаву солей CaCl2 = Ca + 2Cl2 K^(-): Ca^2+ + 2 ē = Ca^0 A^(+): 2Cl^- - 2 ē = Cl2 2) алюмотермічний метод 4SrO + 2Al =3Sr + Al2O3 ^. SrO 3) термічна дисоціація CaH2 = Ca + H2 CaC2 = Ca + 2C BaH2 = Ba + 2H2 Властивості Елемент
Колір	Ca	Сріблясто-білий		842		1,55
	Sr	Золотисто-жовтий		768		2,06
	Ba	сріблястий		727		3,63

У хімічному відношенні ці метали дуже активні. Вони реагують з:

4Ca + 10 HNO_3(p) = 4 Ca(NO₃)₂ + NH₄NO₃ + 3H₂O

Ba + 2 H₂SO_4(k) = BaSO₄ + 2SO₂ + 2H₂O

_H2

_O2 CaH₂

_S SrO

BaS

Me ^P Ca₃P₂

Ca, Sr, Ba _N2 Ba₃N₂

_NH3 Ca-NH₂

^H2O Ba(OH)₂ + H₂

_HCl BaCl₂ + H₂

_CH3COOH Ca(CH₃COO)₂ + H₂

CaO Ca(OH)₂

Негашене вапно Гашене вапно

Ме SrH₂ - гідриди

Ca, Sr, Ba _{-1 -1}

CaO₂, BaO₂ - пероксиди

CaC₂ - карбід Са

CaO	Ca(OH)2
CaCO3 = CaO + CO2 2Ca + O = 2 CaO Ca(OH)2 = CaO + H2O 3CaO + P2O5 = Ca3(PO4)2 CaO + Al2O3 = Ca(AlO2)2	CaO + H2O = Ca(OH)2 Ca + 2H2O = Ca(OH)2 + H2 CaC2 + 2H2O = Ca(OH)2 + C2H2 Ca(OH)2 + CO2 = CaCO3 + H2O Ca(OH)2 + ZnO = CaZnO2 +H2O

3. Твердість води та способи її усунення

Т [(мг-екв)/л]

Тимчасова Постійна

(карбонатна) - (некарбонатна) -

характеризується характеризується

наявністю у воді присутністю хлоридів

гідрокарбонатів та сульфатів Са і Mg

Са і Mg у воді