Földfémek

A Wikipédiából, a szabad enciklopédiából
Ugrás a navigációhoz Ugrás a kereséshez
földfémek

A földfémek (más néven bórcsoport) a periódusos rendszer III. A főcsoportjának elemei. Közéjük tartozik a bór (B), alumínium (Al), gallium (Ga), indium (In), tallium (Tl) és nihónium (Nh). Közös jellemzőjük, hogy a külső elektronhéjukon három elektron van.[1] Bár a periódusos rendszer p-mezőjében helyezkedik el, a csoportra jellemző az oktettszabály megsértése, főképp a bór és az alumínium esetében. Ezek az elemek a vegyértékhéjukon 8 helyett 6 elektronnal is elérhetik az ideális energiaállapotot. A földfémek – a bór kivételével – puhák, reakcióképesek, jól vezetik az áramot és a hőt szobahőmérsékleten.

A bór kivételével, ami félfém, mind fémek. A bór ritkán fordul elő a természetben. Az alumínium a harmadik leggyakoribb elem a földkéregben, a földkéreg 8,3%-a alumínium.[2] Az indium a földkéregben a 61. leggyakoribb elem. A gallium ritkán található meg a földben. A tallium szintén. A nihónium nem fordul elő a természetben, mivel radioaktív.

A bór nyomelemként az emberi és a növényi szervezetekben is megtalálható. Ha a növények nem jutnak elég bórhoz, akkor a száraik vékonyabbak, a leveleik kisebbek lesznek. Túl sok bór viszont akadályozza a növekedésüket. Az alumíniumnak nincs biológiai szerepe, és jelentősebb mérgező hatása sincs. Az indium és a gallium serkentő hatással is lehet az anyagcserére. A tallium erősen mérgező vegyület, gátolja számos fontos enzim működését, növényvédőszerként használják.[3]

Elektronszerkezetük[szerkesztés]

Mint az összes elemnél, a földfémeknél is elsősorban a külső elektronhéj határozza meg a kémiai tulajdonságaikat. Elektronszerkezetük a következő:

Rendszám Elem Elektronok héjanként
5 bór 2, 3
13 alumínium 2, 8, 3
31 gallium 2, 8, 18, 3
49 indium 2, 8, 18, 18, 3
81 tallium 2, 8, 18, 32, 18, 3
113 nihónium 2, 8, 18, 32, 32, 18, 3

A bór a többi földfémtől eltérően vegyületeiben kovalens kötéssel kapcsolódik a többi atomhoz, kationjának polarizáló hatása miatt. Továbbá keménysége és törésmutatója is eltér a többi földfémétől. Sok hidridje ismert, amelyeket boránoknak is hívnak.[4] A bór elektromos és hőszigetelő tulajdonságokat mutat szobahőmérsékleten, de jó vezetővé válik magas hőmérsékleten.[5]

Hidrogénvegyületeik[szerkesztés]

A bórnak sok hidrogénvegyülete ismert, pl. B2H6 és B10H14. Az alumíniumnak és a galliumnak kevesebb hidridje ismert. Az indium nem képez hidrideket, csak komplexeket, ilyen például a H3InP(Cy)3 foszfin komplex.[6] A talliumnak nem ismert stabil hidridje.

Jegyzetek[szerkesztés]

  1. Kotz, John C.; Treichel, Paul and Townsend, John Raymond. Chemistry and chemical reactivity. Belmont, Ca, USA: Thomson Books, 351. o. (2009). ISBN 0-495-38712-6 
  2. (1960) „Soviet Aluminium from Clay”. The New Scientist 8 (191), 89. o, Kiadó: One Shilling Weekly.  
  3. Dobbs, Michael. Clinical neurotoxicology: syndromes, substances, environments. Philadelphia, Pa: Saunders, 276–278. o. (2009). ISBN 978-0-323-05260-3 
  4. Raghavan, P. S.. Concepts And Problems In Inorganic Chemistry. New Delhi, India: Discovery Publishing House, 43. o. (1998). ISBN 81-7141-418-4 
  5. Anthony John Downs. Chemistry of aluminium, gallium, indium, and thallium. Chapman and Hall Inc. (1993). ISBN 978-0-7514-0103-5 
  6. (2000) „Phosphine and phosphido indium hydride complexes and their use in inorganic synthesis”. Journal of the Chemical Society, Dalton Transactions (4), 545. o. DOI:10.1039/A908418E.  

Fordítás[szerkesztés]

Ez a szócikk részben vagy egészben a Boron group című angol Wikipédia-szócikk ezen változatának fordításán alapul. Az eredeti cikk szerkesztőit annak laptörténete sorolja fel.