Tabiiy fanlar fakulteti

I. ASOSIY QISM
1.2. Asosiy guruh elementlari
Bor B, alyuminiy Al, galyum Ga, indiy In va talliy Tl - bir nechta turg'un izotoplarga ega, bu toq seriya raqamlari bo'lgan atomlarga xosdir. N s² np¹ asosiy holatidagi tashqi energiya sathining elektron konfiguratsiyasi bitta juft bo'lmagan elektron mavjudligi bilan tavsiflanadi. Ikkinchi guruh elementlari hayajonlangan holatda uchta juft elektronni o'z ichiga oladi, ular sp² gibridlanishida bo'lib, uchta kovalent bog'lanishning hosil bo'lishida ishtirok etadi. Bunday holda, atomlar bitta ishsiz orbitalga ega. Shuning uchun IIIA guruh elementlarining ko'plab kovalent birikmalari elektron juftining (Lyuis kislotasi) aktseptorlari, ya'ni. Donor-akseptor mexanizmi bilan to'rtinchi kovalent bog'lanishni hosil qilishi mumkin, shu bilan ular o'zlarining atrof-muhit geometriyasini o'zgartiradilar - u tekislikdan tetraedralgacha o'zgaradi (sp³ -gibridlanish holati). Bor IIIA guruhining boshqa elementlaridan xususiyatlariga ko'ra juda farq qiladi. Bu yagona metall bo'lmagan, kimyoviy jihatdan inert va ftor, azot, uglerod va boshqalar bilan kovalent bog'lanishlar hosil qiladi. Bor kimyosi kremniy kimyosiga yaqinroq, bu erda diagonali o'xshashlik namoyon bo'ladi. Bo'sh d-orbitallar alyuminiy atomlarida va uning og'ir analoglarida paydo bo'ladi va atom radiusi oshadi. Galliy, indiy va talliy davriy jadvalda d-blokli metallarning orqasida joylashgan, shuning uchun ular ko'pincha o'tishdan keyingi elementlar deb nomlanadi. D-qobiqni to'ldirish atomlarning ketma-ket siqilishi bilan birga keladi; 3d seriyasida u shunchalik kuchli bo'lib chiqadiki, u to'rtinchi energiya darajasi paydo bo'lganda radiusning ko'payishini neytrallashtiradi. D-siqilish natijasida alyuminiy va galliyning ion radiuslari yaqinlashadi va galliyning atom radiusi alyuminiynikidan ham kichikdir.
Talliy, qo'rg'oshin, vismut va polonyum uchun eng barqaror birikmalar mos ravishda +1, +2, +3, +4 oksidlanish darajasiga ega bo'lgan birikmalardir.
Oksidlanish darajasi +3 IIIA elementlari birikmalari uchun eng xarakterlidir. Bor-alyuminiy-galliy-indiy-talliy seriyasida bunday birikmalarning barqarorligi pasayadi, oksidlanish darajasi +1 bo'lgan birikmalarning barqarorligi, aksincha, ortadi. Ikkinchisining galoidlarida bog'lanish energiyasi M-nur nurdan og'irroq M elementlarga o'tishda kamayadi, oksidlar va gidroksidlarning amfoter xususiyatlari xossalari yuqori asoslikka siljiydi va kationlarning gidrolizga (suv bilan ta'sir o'tkazishga) moyilligi susayadi.
Indiy va ayniqsa galliy kimyosi odatda alyuminiy kimyosiga juda yaqin. Ushbu metallarning eng past oksidlanish darajasidagi birikmalari (Ga₂O, Ga₂S, InCl va boshqalar) da suvli eritmalar nomutanosib. Talliy uchun +1 holati, aksincha, 6s² elektron juftining harakatsizligi tufayli eng barqaror hisoblanadi.
Alyuminiy davriy tizim guruhining asosiy III kichik guruhiga kiradi. Alyuminiy atomining tashqi energiya sathida erkin p-orbitallar mavjud bo'lib, ular hayajonlangan holatga o'tishiga imkon beradi. Hayajonlangan holatda alyuminiy atomi uchta kovalent bog hosil qiladi yoki uchta valentlik elektronini to'liq berib, +3 oksidlanish darajasini namoyish etadi.
Alyuminiy - bu yerdagi eng keng tarqalgan metall: uni massa ulushi er qobig'ida 8,8% ni tashkil qiladi. Tabiiy alyuminiyning asosiy qismi aluminosilikatlar tarkibiga kiradi - ularning asosiy tarkibiy qismlari kremniy va alyuminiy oksidlari.
Alyuminiy - yengil, kumushrang-oq metall, 600°C da eriydi, juda egiluvchan, simga osongina tortilishi va choyshab va folga ichiga o'ralishi mumkin. Elektr o'tkazuvchanligi bo'yicha alyuminiy kumush va misdan keyin ikkinchi o'rinda turadi.
Bor – sahro elementi. Sof holdagi bor elementi tashqi ko’rinishdan uglerodga o’xshaydi. Qattiq va qop-qora jism bo’lgan borning erish harorati 2300^oC ni tashkil qiladi. Kremniy singari bor ham uglerod bilan turli birikmalar hosil qiladi. Borning uglerod bilan birikmalari qattiqligiga ko’ra kremniy karbidiga juda yaqin bo’ladi. Bor karbidi deb ataluvchi ushbu moddani uzoq yillar davomida ko’pchilik tabiatdagi eng qattiq modda bo’lsa kerak deb o’ylashgan.