Prezentace se nahrává, počkejte prosím

Prezentace se nahrává, počkejte prosím

I I I. S K U P I N A. PrvekXI b. t. (K) b. v. (K) B 2,0471825702820 Al 1,475739302770 Ga 1,8257830323402340 In 1,49559 429 2370 Tl 1,44588 577 1660 III.

Podobné prezentace


Prezentace na téma: "I I I. S K U P I N A. PrvekXI b. t. (K) b. v. (K) B 2,0471825702820 Al 1,475739302770 Ga 1,8257830323402340 In 1,49559 429 2370 Tl 1,44588 577 1660 III."— Transkript prezentace:

1 I I I. S K U P I N A

2 PrvekXI b. t. (K) b. v. (K) B 2, Al 1, Ga 1, In 1, Tl 1, III. III. skupina – elektrony konfigurace s2p1s2p1s2p1s2p1

3 Oxidační čísla prvků III. skupiny –3–3B Si Al +3 Ga In Tl +1(+3) --- Tl + ( alkalické kovy )

4 B O R B B O R B B – B – 1,6 · 10 –3, sassolin H 3 BO 3 borax Na 2 B 4 O 5 · (OH) 4 · 8 H 2 O Příprava boru: B B 2 O 3 + (Na/Al)  B (AlB 12 ) B 800 °C 2 BCl Zn  2 B + 3 ZnCl 2 B 1300 °C 2 BBr H 2  2 B + 6 HBr B 2 BI 3  2 B + 3 I 2

5 Struktura elementárního boru B 12 B 12 –ikosaedr

6 Vlastnosti boru Chemické vlastnosti 4 B + 3 O 2  2 B 2 O 3 t > 800 °C 2 B + N 2  2 BN 2 B + 3 X 2  2 BX 3 H 2 O + B + HNO 3  H 3 BO 3 + NO 2 B + 6 NaOH  2 Na 3 BO H 2 2 B + Fe 2 O 3  B 2 O Fe Binární sloučeniny Binární sloučeniny BX 3, B 2 O 3, B 2 S 3 s kovy – boridy,s vodíkem – borany

7 Halogenidy boru BF 3 BF 3 – g – b. v. 172 K 3 CaF H 2 SO 4 + B 2 O 3  BF 3 + CaSO H 2 O BF 3 + HF  HBF 4 (ClO 4 – ) BX 3 BX 3 sp 2 BCl 3 BCl 3 – b. v. 285 K AlCl 3 (AlBr 3 ) + BF 3  BCl 3 (BBr 3 ) B 2 O C + 3 Cl 2  2 BCl CO 3 H 2 O + BCl 3  B(OH) HCl BBr 3 BI 3 BBr 3 – b. v. 364 K BI 3 – b. t. 316 K

8 Halogenidy boru 2 BCl 3 + Hg  B 2 Cl 4 + HgCl 2 B 2 Cl 4 Cl BB B BCl B 4 Cl 4

9 Halogenidy boru

10 Sloučenidy boru s kyslíkem B 2 O 3 H 3 BO 3  HBO 3  B 2 O 3 boraxová perličkaCuO + B 2 O 3  Cu(BO 2 ) 2 HBO 2 H 3 BO 3 HBO 2 ; H 3 BO 3 + estery. H 3 BO 3 + H 2 O  B(OH) 4 – + H + Oxidy B2O3B2O3B2O3B2O3 H 3 BO 3

11 Borax Na 2 B 4 O 7 · 10 H 2 O 2 –2 –

12 B O R I D YB O R I D YB O R I D YB O R I D Y B O R I D YB O R I D YB O R I D YB O R I D Y (a) (b) (c)(d) (e) (f) (a) (b) (c)(d) (e) (f) M 3 B M 3 B 2 MB Ru 11 B 8 M 3 B 4 MB 2 M 3 B M 3 B 2 MB Ru 11 B 8 M 3 B 4 MB 2 řetězení atomů boru Idealizované obrazce řetězení atomů boru bohatých na kov v boridech bohatých na kov

13 BORIDY – příklady řetězení a) Izolované atomy B : a) Izolované atomy B : Mn 4 B; M 3 B (Tc, Re, Co, Ni, Pd) ; Pd 5 B 2 ; M 7 B 3 (Tc, Re, Ru, Rh) ; M 2 B (Ta, Mo, W, Mn, Fe, Co, Ni). b) Izolované dvojice B 2 : b) Izolované dvojice B 2 : Cr 5 B 3 ; M 3 B 2 (V, Nb,Ta). c) Pilovitě uspořádané řetězce atomů B c) Pilovitě uspořádané řetězce atomů B: M 3 B 4 (Ti, V, Nb, Ta, Cr, Mn, Ni) ; MB (Ti, Hf, V, Nb, Ta, Cr, Mo, W, Mn, Fe, Co, Ni). d) Rozvětvené řetězce atomů B : d) Rozvětvené řetězce atomů B : Ru 11 B 8. e) Dvojité řetězce atomů B : e) Dvojité řetězce atomů B :M 3 B 4 (V, Nb, Ta, Cr, Mn). f) Pilovitě uspořádané řetězce atomů B f) Pilovitě uspořádané řetězce atomů B: MB 2 (Mg, Al, Sc, Y, Ti, Zr, Hf, V, Nb, Ta, Cr, Mo, W, Mn, Tc, Re, Ru, Os, U, Pu) ; M 2 B 5 (Ti, Mo, W)

14 Boridy Idealizované okolí boru v boridech bohatých na kov – B atomy B jsou často ve středech trojbokých hranolů atomů kovů. Atomy boru jsou často obklopeny trojbokými hranoly atomů kovů:

15 Boridy bohaté borem rozmanité stechiometrie MB 6 B 6 MB 6 : oktaedry B 6 M 10 B 11 MB 12 B 12. MB 12 : ikosaedry B 12 MB 66 6 MB 66 : propojeno 6 ikosaedrů nestechiometrické

16 Boridy – příklady struktur TiB 2 Cr 3 B 4 CaB 6 ZrB 12

17 Boridy

18 Vlastnosti a využití boridů Pozoruhodné vlastnosti Ti Ti b. t. ~ °C TiB 2 5  TiB 2 b. t. ~ °Celektrická vodivost 5  větší než u Ti TiB 2, ZrB 2, CrB 2 TiB 2, ZrB 2, CrB 2 – turbínové lopatky, raketové trysky. BeB 2 – B 4 C BeB 2 – B 4 C  neprůstřelné vesty, štíty letadel Karbid boru Karbid boru B 4 C 4 BCl H 2 O + C (vlákna)  B 4 C + 12 HCl vlákna. Letecký průmysl Letecký průmysl – Airbus, Boeing

19 Boridy – MgB 2

20 Boridy

21 B O R A N YB O R A N YB O R A N YB O R A N Y B O R A N YB O R A N YB O R A N YB O R A N Y Stock Stock 1914 – 1920 Mg 3 B 2 B 2 H 6 Mg 3 B 2 + HCl  B 2 H 6, B 4 H 10, B 5 H 9, B 5 H 11, B 6 H 10, B 10 H 14 B 2 H 6 6 LiH + 8 Et 2 O · BF 3  6 LiBF 4 + B 2 H Et 2 O B 2 H 6 2 B 5 H H 2  2 B 4 H 10 + B 2 H 6 Na[BH 4 ] B 2 H NaH  2 Na[BH 4 ] BH 4 – Nejjednodušší boran – BH 4 – – jen aniont Na[BH 4 ]

22 BORANY – klasifikace 1) B n H n+2 closo 1) B n H n+2 – closo – uzavřené polyedry B n H n 2– B n H n 2– – většinou aniontová forma – stabilní B 6 H 6 2–, B 12 H 12 2–. 2) B n H n+4 nido 1 2) B n H n+4 – nido – otevřené, chybí 1 vrchol B 2 H 6 – stabilní B 2 H 6 (g), B 5 H 9, B 6 H 10, B 8 H 12 (l), B 10 H 14 (s). 3) B n H n+6 arachno 2 3) B n H n+6 – arachno – chybí 2 vrcholy neB 4 H 10 – nestabilní B 4 H 10 (l). 4) B n H n+8 hypho 3 4) B n H n+8 – hypho – chybí 3 vrcholy ne – velmi nestabilní. 5) conjuncto 5) – conjuncto – spojení předchozích typů

23 Borany H 2 O B 5 H 9 po zahřátírozklad 420 K + H 2 O  B 5 H 11 za studenarozklad 300 K Porovnání stability nido- a arachno- boranů při reakci s vodou při reakci s vodou :

24 Borany – struktura tetraedr BH 4 – B2H6B2H6B2H6B2H6

25 Třístředová vazba v boranech TMO TMO B 2 H 6  proti-vazebný B  H 2 B    H nevazebný     vazebný

26 Třístředová vazba v boranech 11 22 33 11 22 33 11 22 33  1 +  2  1 –  2 11 22 33 B B B BB H

27 Borany – closo- B6H62–B6H62–B6H62–B6H62– B 12 H 12 2–

28 Borany – closo- B 20 H 16

29 Borany – nido- B 6 H 10 B 10 H 14

30 Borany – arachno- a nido- arachno -B 5 H 11 nido-B 5 H 9

31 Karborany Příprava Příprava : B 10 H Et 2 S  B 10 H 12 (Et 2 S) 2 + H 2 B 10 H 12 (Et 2 S) 2 + C 2 H 2  C 2 B 10 H Et 2 S + H 2 1,2-C 2 B 10 H 14 2,3-C 2 B 4 H 8

32 Sloučeniny boru a dusíku B + N BNBNBNBNborazol

33 Sloučeniny boru a dusíku

34 [r BN = 1,446 Å] hexagonální

35 Sloučeniny boru a dusíku a(a)a(a) c(c)c(c) b(b)b(b) d(d)d(d)

36 [r BN = 1,56 Å] kubický (struktura diamantu)

37 H L I N Í K Al H L I N Í K Al Al – Al – 7,45 %, bauxit (převážně hydratovaný Al 2 O 3 ) 4 Al + 3 O 2  2 Al 2 O 3 2 Al + 3 H 2 SO 4  Al 2 (SO 4 ) H 2 2 Al + 2 NaOH + 6 H 2 O  2 Na[Al(OH) 4 ] + 3 H 2 Al 2 O 3 + NaOH  Na[Al(OH) 4 ] Výroba Výroba: NaAlO °C, 50 atm. bauxit + NaOH  NaAlO 2 TiO 2, Fe 2 O 3 zředění  Al 2 O 3 Al 2 O 3 + Na 3 AlF 6 + C  Al + CO + ( F 2, HF )

38 Hydridy hliníku LiAlH 4 4 LiH + AlCl 3  Li[AlH 4 ] + 3 LiCl 3 Li[AlH 4 ] + AlCl 3  3 LiCl + AlH 3 Li[AlH 4 ] + 4 H 2 O  Li[Al(OH) 4 ] + 4 H 2 AlH 3 AlH 3 – polymerní struktura, – třístředová vazba

39 Sloučeniny hliníku Halogenidy AlF 3 6 AlF 3 – koordinační číslo 6 ; [Al(H 2 O) 6 ]Cl 3 AlCl 3 AlCl 4 – Al 2 Cl 6 Al 2 (SO 4 ) 3 M I Al(SO 4 ) · 12 H 2 O Ga, In, Tl

40 Aqua a hydroxokomplexy hliníku [Al 2 (OH) 2 (H 2 O) 8 ] 4+ [Al(OH)(H 2 O) 5 ] 2+ [Al(OH)(H 2 O) 5 ] 2+ [Al 2 (OH) 2 (H 2 O) 8 ] 4+ – H+– H+ + H++ H+ – H+– H+ + H++ H+ – H+– H+ + H++ H+ – H+– H+ + H++ H+ – H+– H+ + H++ H+ – H+– H+ + H++ H+ pH pH ≤ 6 3 – 7 4 – 8 pH pH 5 – 9 > 6 velké velmi velké

41 Struktura aqua a hydroxokomplexů hliníku [Al(H 2 O) 6 ] 3+ [Al 2 (OH) 2 (H 2 O) 8 ] 4+ [Al 3 (OH) 4 (H 2 O) 9 ] 5+ [Al 13 O 4 (OH) 24 (H 2 O) 12 ] 7+


Stáhnout ppt "I I I. S K U P I N A. PrvekXI b. t. (K) b. v. (K) B 2,0471825702820 Al 1,475739302770 Ga 1,8257830323402340 In 1,49559 429 2370 Tl 1,44588 577 1660 III."

Podobné prezentace


Reklamy Google