Grupo-13- quimica inorganica

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Grupo 13 Família do Boro
CONSTITUINTES DO GRUPO 13
Integram o Grupo 13 os elementos, boro, 
alumínio, gálio, índio, tálio e o nihônio.
Cujos símbolos são respectivamente B, Al , 
Ga, In, Tl e Nh
1
Grupo 13 Família do Boro
PROPRIEDADES GERAIS
O grupo 13 é o primeiro grupo do bloco “p”.
Os elementos desse grupo têm uma
configuração eletrônica do tipo ns²np¹
 
O Nox máximo esperado é +3 
2
Grupo 13 Família do Boro
PROPRIEDADES GERAIS
Descendo no grupo, há uma tendência crescente de se formarem compostos monovalentes. 
O B é um não metal e sempre forma ligações covalentes. 
Al, Ga, In ,Tl e Nh são metais.
Ocorre no grupo o efeito termodinâmico do par inerte.
4
Grupo 13 Família do Boro
Estados de Oxidação e Tipos de Ligação 
 
1-A carga elevada (+3) e o tamanho reduzido favorece a ligação covalente.
2-A soma das três EI é muito alta o que 
também favorece a covalência.
5
Grupo 13 Família do Boro
Estados de Oxidação e Tipos de Ligação 
3-Os valores das eletronegatividades são maiores que os grupos 1 e 2 logo quando os elementos do grupo 13 reagem com outros elementos as diferenças de eletronegatividades não deverão ser muito grandes.
6
Grupo 13 Família do Boro
Estados de Oxidação e Tipos de Ligação 
O B é consideravelmente menor, logo a EI do boro é tão elevada que o B sempre forma ligações covalentes.
Muitos compostos simples trivalentes dos demais elementos são covalentes quando anidros.
7
Grupo 13 Família do Boro
Estados de Oxidação e Tipos de Ligação
Composto deficiente de elétrons. 
 TRIFLUORETO DE BORO 
8
Grupo 13 Família do Boro
Estados de Oxidação e Tipos de Ligação 
 ÂNION TETRAFLUORBORATO
9
Grupo 13 Família do Boro
Estados de Oxidação e Tipos de Ligação 
 O Nox +1 – O EFEITO DO PAR INERTE
Descendo na família aumenta a tendência de se formarem compostos monovalentes.
Compostos de tálio (I) são mais estáveis do que compostos de tálio (III).
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Grupo 13 Família do Boro
Estados de Oxidação e Tipos de Ligação
 
 O Nox +1 – O EFEITO DO PAR INERTE
A monovalência pode ser explicada se os elétrons “s” permanecerem emparelhados, não participando das ligações.
 É o chamado “efeito do par inerte.”
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Grupo 13 Família do Boro
Estados de Oxidação e Tipos de Ligação
 O Nox +1 – O EFEITO DO PAR INERTE
Se a energia necessária para desemparelhar os elétrons for maior que a energia liberada quando formarem as ligações, então os elétrons “s” permanecerão emparelhados.
A energia das ligações MX3 diminui de cima para baixo dentro do grupo.
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Grupo 13 Família do Boro
O Nox +3 – Covalente ou Iônico?
Os elementos desse grupo apresentam 3 elétrons no nível mais externo. 
Com exceção do Tl , eles normalmente utilizam os 3 elétrons para formar três ligações conduzindo ao Nox +3.
13
Grupo 13 Família do Boro
O Nox +3 – Covalente ou Iônico?
O Boro possui uma EI elevada e sempre forma ligações covalentes.
Muitos compostos simples dos demais elementos, tais como AlCl3, GaCl3, GaBr3, são covalentes quando anidros, entretanto Al, Ga,
 In e Tl formam compostos iônicos quando em solução.
14
GRUPO 13 – FAMÍLIA DO BORO
CCC
comooo
Composto GaBr3
15
Grupo 13 Família do Boro
O Nox +3 – Covalente ou Iônico?
O tipo de ligação depende do que é mais
 favorável em termos de energia.
Essa mudança de covalente para iônico ocorre porque nos íons hidratados a energia de hidratação liberada excede a energia de ionização.
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Grupo 13 Família do Boro
O Aparente Nox +2
O composto GaCl2 que aparentemente é divalente de fato contém Ga(I) e Ga (III).
 Ga[GaCl4]
PONTOS DE FUSÃO, EBULIÇÃO E ESTRUTURAS CRISTALINAS.
Não há uma variação regular dos PF.
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PONTOS DE FUSÃO E EBULIÇÃO DOS ELEMENTOS DA FAMÍLIA DO BORO
	ELEMENTO	PONTO DE FUSÃO
(°C)	PONTO DE EBULIÇÃO
(°C)
	B	2180	3650
	Al	660	2467
	Ga	30	2403
	In	157	2080
	Tl	303	1457
	Nh	427	1127
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Grupo 13 Família do Boro
PONTOS DE FUSÃO, EBULIÇÃO E ESTRUTURAS CRISTALINAS.
Rigorosamente não se pode comparar os valores porque o B e o Ga apresentam estruturas cristalinas incomuns.
O B possui várias formas alotrópicas.
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Grupo 13 Família do Boro
PONTOS DE FUSÃO, EBULIÇÃO E ESTRUTURAS CRISTALINAS.
Quatro formas alotrópicas possuem unidades icosaédricas e os átomos de B ocupam os 12
 vértices do icosaédro.
As outras formas possuem estruturas mais 
 complicadas. 
20
GRUPO 13 – FAMÍLIA DO BORO
ICOSAEDRO B12(20 FACES). O BORO ROMBOÉDRICO ALFA CONSISTE EM ICOSAEDROS B12 LIGADOS COVALENTEMENTE POR LIGAÇÕES B-B FORMANDO UMA REDE INFINITA.
21
Grupo 13 Família do Boro
As diferenças das formas alotrópicas decorrem da maneira pela qual os icosaedros estão ligados entre sí.
O Ga tem também uma estrutura incomum que mais se assemelha a moléculas diatômicas discretas do que a uma estrutura metálica.
22
Grupo 13 Família do Boro
Isto explica o baixíssimo ponto de fusão do 
Ga (30ºC). Além disso o Ga se expande quando solidifica ou seja o Ga sólido é menos denso 
que o Ga líquido. 
Essa propriedade somente é observada no 
Ga, Ge e Bi.
Al, In e Tl apresentam estruturas metálicas de empacotamento denso.
23
Grupo 13 Família do Boro
Pontos de Fusão e Ebulição
O baixo PF do Ga reflete a sua estrutura inusitada que contém unidades Ga2.
24
Grupo 13 Família do Boro
Pontos de Fusão e Ebulição
O P.E. do Boro é extraordinariamente elevado devido a sua estrutura cristalina incomum.
 Entretanto, como esperado, os valores dos PE diminuem de cima para baixo dentro do grupo.
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Grupo 13 Família do Boro
Tamanho dos Átomos e Íons.
Os raios metálicos dos átomos não aumentam regularmente dentro do grupo.
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Grupo 13 Família do Boro
	ELEMENTO	RAIO METÁLICO
(Ǻ)	RAIO IÔNICO TRIVALENTE
(Ǻ)	RAIO IÔNICO
MONOVALENTE
(Ǻ)
	B	(0,88)	(0,27)	-
	Al	1,43	0,53	-
	Ga	(1,22)	0,62	1,20
	In	1,67	0,88	1,40
	Tl	1,70	0,88	1,50
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Grupo 13 Família do Boro
TAMANHO DOS ÁTOMOS E DOS ÍONS
Os raios metálicos não são comparáveis:
 
 a) inicialmente porque o boro não é um metal.
 b) além disso o Gálio possui uma estrutura cristalina pouco comum e diferente dos demais elementos metálicos do grupo.
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Grupo 13 Família do Boro
TAMANHO DOS ÁTOMOS E ÍONS
Quanto aos raios iônicos dos íons trivalentes eles aumentam de cima para baixo na família, embora não com a regularidade observada nos grupos 1 e 2.
29
Grupo 13 Família do Boro
POTENCIAIS PADRÃO DE ELETRODO
Os potenciais padrão de eletrodo são valores menos negativos do Al para o Ga e deste para o In. O ε° é positivo para o tálio. 
30
Grupo 13 Família do Boro
POTENCIAIS PADRÃO DE ELETRODO
ΔG= -nFE° se E° é negativo ΔG é positivo, 
 logo ΔG da reação :
 Al³+ + 3e → Al
 
 é positivo , isto posto, termodinamicamente a formação do metal não é favorável e a reação inversa Al→ Al³+ + 3e ocorre espontaneamente.
31
Grupo 13 POTENCIAIS PADRÃO DE ELETRODO (ε°)
	ELEMENTO	M3+ / M
(VOLT)	M1+ / M
(VOLT)
	B	-0,87	 -
	Al	-1,66	+0,55
	Ga	-0,56	-0,79
	In	-0,34	-0,18
	Tl	+1,26	-0,34
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Grupo 13 Família do Boro
POTENCIAIS PADRÃO DE ELETRODO
O potencial padrão de eletrodo torna-se menos negativo descendo no grupo ou seja a reação M³+ → M torna-se progressivamente mais favorável.
Raciocínio análogo pode ser feito para o par
 M+ / M
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Grupo 13 –ENERGIAS DE IONIZAÇÃO
	ELEMENTOS	1ª EI (kJ/mol)	2ª EI (kJ/mol)	3ª EI (kJ/mol)
	 B	801	2427	3659
	 Al	577	1816	2744
	 Ga	579	1979	2962
	 In	558	1820	2704
	 Tl	589	1971	2877
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Grupo 13 Família do Boro
ENERGIA DE IONIZAÇÃO
As energias de ionização aumentam da forma esperada( 1ªEI< 2ªEI < 3ªEI ). A soma das três primeiras energias de ionização , para todos os integrantes do grupo,é muito elevada. 
O Boro não apresenta nenhuma tendência a formar íons.
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Grupo 13 Família do Boro
ENERGIA DE IONIZAÇÃO
Os outros elementos normalmente formam ligações covalentes, exceto em solução.
Os valores das energias de ionização não decrescem regularmente dentro do grupo.
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Grupo 13 Família do Boro
ENERGIA DE IONIZAÇÃO
A diminuição do B para o Al está associada com a variação esperada e é coerente com o aumento do tamanho descendo no grupo.
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Grupo 13 Família do Boro
OCORRÊNCIA E OBTENÇÃO
	ELEMENTO	OCORRÊNCIA	OBTENÇÃO
	BORO	BÓRAX	REDUÇÃO PELO Mg
	ALUMÍNIO	BAUXITA	ELETRÓLISE
	GÁLIO	TRAÇOS NA BAUXITA	SUPRODUTO DO REFINO DO ALUMÍNIO
	ÍNDIO	TRAÇOS EM MINÉRIOS
 (ZnS E PbS)	SUBPRODUTO DO REFINO DE SULFETOS
	TÁLIO	ÍDEM AO ÌNDIO	ÍDEM AO ÍNDIO
	NIHÔNIO	ELEMENTO SINTÉTICO	COLISÕES PRODUZI-DAS EM ACELERADO-RES DE PARTÍCULAS
			
38
Grupo 13 Família do Boro
OCORRÊNCIA E OBTENÇÃO
O boro e o alumínio são encontrados na natureza primariamente como óxidos e oxoânions.
O alumínio é o metal mais abundante e o terceiro elemento mais abundante da crosta terrestre.
Os elementos Ga, In e Tl ocorrem na forma 
de sulfetos.
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Grupo 13 Família do Boro
OCORRÊNCIA E OBTENÇÃO
OBTENÇÃO DO BORO
B2O3(s) + 3Mg → 2B(s) + 3MgO(s)
OBTENÇÃO DO ALUMÍNIO
Eletrólise do óxido fundido (1000°C)
Al2O3 → Cátodo Al fundido + oxo complexos
Ânodo →oxigênio e flúor gasosos + oxo- complexos de alumínio
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Grupo 13 Família do Boro
	REAGENTE	REAÇÃO COM O ELEMENTO DO GRUPO 13
	OXIGÊNIO	4E(s) + 3O2 (g) → 2E2O3(s)
	NITROGÊNIO	2E(s) + N2(g) → EN(s) E=B, Al
	HALOGÊNIO	2B(s) + 3X2 (g,l.s) → 2BX3(g) X=halogênio
	HALOGÊNIO	2E(s) + 3X2 (g,l.s) → E2X6(g) E=Al, Ga, In
 X=halogênio
	HALOGÊNIO	2Tl(s) + X2 (g,l.s) → 2TlX(S) X=halogênio
	ÁGUA	2Tl(s) + 2H2O(l) → 2TlOH(aq) + H2(g)
	ÁCIDO
	2E(s) + 6H3O+(aq) → 2E3+(aq) + H2(g) + 6H2O(l)
 E=Al, Ga, Tl 
	BASE	2E(s) + 6H2O(l) + 2OH- (aq) → 2[E(OH)4]- (aq) + 3H2(g)
E = Al , Ga
41
 COMPOSTOS
 COMPOSTOS DE BORO E HIDROGÊNIO : BORANOS
COMPOSTOS DEFICIENTES EM ELÉTRONS
O BH3 reage com ele mesmo para formar diborano, B2H6.
O diborano também pode ser preparado pela reação do LiH com BF3 
6LiH + 8 BF3 → 6LiBF4 + B2H6
GRUPO 13 – FAMÍLIA DO BORO
42
O diborano é muito reativo:
B2H6(g) + 3O2(g)  B2O3(s) + 3H2O(g)
 H = -2030 kJ/mol
Alguns boranos são reativos (B5H9) enquanto outros são estáveis ao ar à temperatura ambiente (B10H14).
GRUPO 13 – FAMÍLIA DO BORO
43
 BORANOS
ESTRUTURAS E LIGAÇÕES NOS BORANOS:
As ligações e estruturas nos boranos são diferentes de todos os outros hidretos.
As ligações covalentes usuais são ligações do tipo 2c-2e. (ligação bicentrada); 
onde 2c = dois centros e 2e= dois elétrons.
No diborano o sistema B-H-B envolve uma ligação do tipo 3c-2e (ligação tricentrada)
COMPOSTOS DE BORO E HIDROGÊNIO
44
Ligação tricentrada BHB NO B2H6 
SEGUNDO A TEORIA DA LIGAÇÃO VALÊNCIA (tlv)
 As ligações em ponte à luz da teoria da ligação valência (TLV) são ligações do tipo 3c-2e (designadas sp3-s-sp3)
45
COMPOSTOS DE BORO E HIDROGÊNIO : BORANOS
CCC
DIBORANO(6) - B2H6
4 ligações bicentradas-B-H (terminais) ; 2 ligações tricentradas - BHB (em ponte). A molécula tem 12 elétrons de valência. 
46
LIGAÇÕES BHB NO B2H6
SEGUNDO A TEORIA DO ORBITAL MOLECULAR (tom)
 Uma conclusão importante à luz da teoria do orbital molecular (TOM) é que o orbital molecular ligante em ponte é deslocalizado sobre todos os 4 átomos da unidade em ponte (ou seja os 2 átomos de B e os 2 átomos de H que formam a ponte)
OML
OMLL
OML = ORBITAL MOLECULAR LIGANTE
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CLASSES DOS GLOMERADOS DE BORANOS
Os boranos podem ser agrupados em cinco classes de compostos: closo-boranos, nido-boranos, aracno-boranos, hipo-boranos e conjuncto boranos.
COMPOSTOS DE BORO E HIDROGÊNIO
48
 BORANOS – AGLOMERADO CLOSO
Em um aglomerado closo, os átomos formam uma gaiola fechada deltaédrica e têm fórmula geral do tipo [BnHn]2- 
 
Ex: [B12H12]2- ; [B6H6]2- 
COMPOSTOS DE BORO E HIDROGÊNIO
49
COMPOSTOS DE BORO E HIDROGÊNIO
 Íon [B12H12]2- closo-dodeca-hidro-dodecaborato (2-)
3 ligações B-B(2c-2e) ;10 ligações BBB(3c-2e);12 ligações B-H (2c-2e)
BORANOS – AGLOMERADO CLOSO
50
 BORANOS – AGLOMERADO CLOSO
 [B6H6]2- 
Íon [B6H6]2- closo-hexa-hidro-hexaborato(2-)
 H 
 H 
 2-
COMPOSTOS DE BORO E HIDROGÊNIO
H
H
H
H
H
B
B
B
B
B
B
51
 BORANOS – AGLOMERADO NIDO
Em um aglomerado nido, os átomos formam uma gaiola aberta derivada de um deltaédro fechado contendo um vértice não ocupado. As fórmulas gerais são do tipo 
BnHn+4 ; [BnHn+3]- 
 
Ex: [B5H9] ; [B5H8]- 
COMPOSTOS DE BORO E HIDROGÊNIO
52
 BORANOS – AGLOMERADO NIDO
COMPOSTOS DE BORO E HIDROGÊNIO
	NIDO-BORANO	PF (°C)	PE(°C)
	B2H6 -
NIDO-DIBORANO(6)	-165	-93
	B5H9-NIDO-PENTABORANO(9)
	-47	60
	B6H10-NIDO HEXABORANO(10)
	-62	108
	B8H12-NIDO-OCTABORANO(12)
	DECOMPÕE	-
	B10H14 - NIDO-DECABORANO(14)	100	213
53
COMPOSTOS DE BORO E HIDROGÊNIO
24 elétrons de valência formam 12 ligações sendo 5 ligações BH bicentradas; 4 ligações BHB tricentradas; 2 ligações BB bicentradas e uma ligação BBB tricentrada.
B5H9 → NIDO -PENTABORANO(9) 
 BORANOS – AGLOMERADO NIDO
54
COMPOSTOS DE BORO E HIDROGÊNIO
bb
Nido-decaborano(14)-B10H14
Os boranos são aglomerados deficientes de elétrons e formam gaiolas
derivadas de um deltaedro. Um deltaedro é um poliedro que apresenta
apenas faces triangulares
 BORANOS – AGLOMERADO NIDO
55
 BORANOS – AGLOMERADO ARACNO
Em um aglomerado aracno, os átomos formam uma gaiola aberta derivada de um deltaédro fechado com dois vértices não ocupados. As fórmulas gerais são do tipo BnHn+6 ; [BnHn+5]- 
 
Ex: [B4H10] ; [B4H9]- 
COMPOSTOS DE BORO E HIDROGÊNIO
56
 BORANOS – AGLOMERADO ARACNO
COMPOSTOS DE BORO E HIDROGÊNIO
	ARACNO-BORANO	PF (°C)	PE(°C)
	B4H10 -
ARACNO-TETRABORANO(10)	-120	18
	B5H11-ARACNO-PENTABORANO(11)
	-122	65
	B6H12-ARACNO HEXABORANO(12)
	-82	-
	B8H14-ARACNO-OCTABORANO(14)
	DECOMPÕE	-
	B9H15 - ARACNO-NONABORANO(15)	3	ca.213
57
 BORANOS – AGLOMERADO ARACNO
COMPOSTOS DE BORO E HIDROGÊNIO
6ligações B-H bicentradas ; 4 ligações BHB tricentradas ; 1 ligação BB bicentrada ( 22 elétrons de valência formam 11 ligações )
 Aracno-tetraborano(10) – B4H10
58
 BORANOS – AGLOMERADO HIPO
Em um aglomerado hipo, os átomos formam uma gaiola aberta derivada de um deltaédro fechado com três vértices não ocupados. Esse grupo tem poucos representantes. As fórmulas gerais são do tipo BnHn+8 ; [BnHn+7]- 
 
Ex: [B8H16] ; [B10H18] 
COMPOSTOS DE BORO E HIDROGÊNIO
59
BORANOS – AGLOMERADO CONJUNCTO
 Um aglomerado conjuncto, consiste em duas ou mais gaiolas conectadas por compartilhamento de um átomo, de uma ligação externa, de uma aresta compartilhada ou de uma face comum (por exemplo{B5H8}2)
 
COMPOSTOS DE BORO E HIDROGÊNIO
60
COMPOSTOS DE BORO E NITROGÊNIO
O COMPOSTO MAIS SIMPLES DE BORO 
E NITROGÊNIO, BN, É FACILMENTE SINTETIZADO AQUECENDO-SE O ÓXIDO 
DE BORO COM AMÔNIA
B2O3(s) + 2NH3(g) → 2BN(s) + 3H2O(g)
61
COMPOSTOS DE BORO E NITROGÊNIO
BBBOOB
NITRETO DE BORO ESTRUTURAS CÚBICA (esquerda) E HEXAGONAL (direita)
62
COMPOSTOS DE BORO E NITROGÊNIO
O BN CÚBICO É ANÁLOGO DO DIAMANTE E O BN HEXAGONAL É ANÁLOGO DO GRAFITE.
O BNCÚBICO É UM COMPOSTO MUITO DURO ENQUANTO O BN HEXAGONAL É UM MATERIAL ESCORREGADIO.
NO BN HEXAGONAL AS DISTÂNCIAS B-N SÃO DE 145pm E AS DISTÂNCIAS INTERCAMADAS SÃO DE 330pm.
 
63
COMPOSTOS DE BORO E NITROGÊNIO
BORANOS-AMINAS E BORAZINA
OS BORANOS-AMINAS SÃO ISOELETRÔNICOS COM OS HIDROCARBONETOS ENTRETANTO SUAS PROPRIEDADES SÃO SIGNIFICATIVAMENTE DIFERENTES.
O AMONIABORANO H3NBH3 É O BORANO-AMINA MAIS SIMPLES
64
COMPOSTOS DE BORO E NITROGÊNIO
BORAZINA
A BORAZINA H3B3N3H3 É UM ANÁLOGO DO BENZENO SENDO ISOELETRÔNICO E ISOESTRUTURAL COM O BENZENO
A BORAZINA FOI PREPARADA POR STOCK EM 1926, PELA REAÇÃO ENTRE O DIBORANO E AMÔNIA
65
COMPOSTOS DE BORO E NITROGÊNIO
BBBOOB
BORAZINA
66
COMPOSTOS DE BORO E NITROGÊNIO
A borazina possui elétrons deslocalizados e aromaticidade
Benzeno
Borazina
67
COMPOSTOS DE BORO E OXIGÊNIO
ÓXIDOS, OXOÁCIDOS E BORATOS
ÓXIDOS
TRIÓXIDO DE BORO
O B2O3 É UM ÓXIDO NÃO METÁLICO COM PROPRIEDADES ÁCIDAS
68
ÓXIDOS
O B2O3 REAGE COM ÓXIDOS BÁSICOS FORMANDO SAIS DENOMINADOS METABORATOS
CoO + B2O3 → Co(BO2)2
CONTUDO É POSSÍVEL FORÇAR O B203 ATUAR COMO O ÓXIDO BÁSICO REAGINDO-O COM UM ÓXIDO FORTEMENTE ÁCIDO
B2O3 + P2O5 → 2BPO4
 FOSFATO DE BORO
69
OXOÁCIDOS DE BORO - H3BO3 ou B(OH)3
O ÁCIDO ORTOBÓRICO É SOLÚVEL EM ÁGUA E SE COMPORTA COMO UM ÁCIDO MONOBÁSICO FRACO.
ELE NÃO DOA PRÓTONS PARA O SOLVENTE COMO A MAIORIA DOS ÁCIDOS. DE FATO O H3BO3 É UM ÁCIDO DE LEWIS, ELE ACEITA ÍONS OH SENDO REPRESENTADO MAIS CORRETAMENTE COMO B(OH)3
-
70
OXOÁCIDOS DE BORO - B(OH)3
B(OH)3 + 2H2O ↔ [B(OH)4] + [H3O]
BORATOS
OS ORTOBORATOS SÃO CONSTITUÍDOS POR ÍONS BORATOS DISCRETOS
Ex. Mg3(BO3)2 , LaBO3 onde La=3+
--
+
ÍON ORTOBORATO ESTRUTURA
TRIGONAL PLANA (BO3)3-
 -
 
71
BORATOS
HÁ MUITOS BORATOS POLINUCLEARES. SÃO CONHECIDOS COMPOSTOS CÍCLICOS E EM CADEIA
 [B3O6] EX. DE POLIBORATO CÍCLICO - CICLOTRIMETABORATO 
3-
72
BORATOS
O bórax é peculiar e constituído por duas unidades triangulares e duas unidades tetráedricas. 
________________________________________________
Vide abaixo : estrutura do bórax
Na2B4O7·10H2O ou Na2[B4O5(OH)4]·8H2O
 ..8h .8H2O
 
73
BORATOS
COMO EXEMPLO DE BORATO POLINUCLEAR
 EM CADEIA PODEMOS CITAR O ÂNION DIBORATO
[B2O5]4-________________________________________________
 O O
 B B
 O O O
 
4-
74
Alumínio
O minério de alumínio mais importante é a bauxita. A bauxita é o óxido de alumínio hidratado impuro. (Al2O3 . xH2O)
.
Dentre as impurezas da bauxita destacamos o óxido de ferro (III) e o dióxido de silício.
O alumínio é termodinamicamente muito reativo.
75
alumínio
A reatividade do alumínio pode ser analisada 
à luz do seu potencial padrão de redução 
 (° Al /Al = -1,66V) e pela variação da energia livre para reações como:
2Al(s) + 3/2O2(g) → Al2O3(s)
∆G = -1582 kJ.mol
O Al é um forte agente redutor.
3+
--1
76
aluminotermia
O óxido de alumínio é tão estável que o alumínio metálico irá reduzir quase qualquer óxido metálico ao estado elementar, através do processo denominado aluminotermia.
2Al(s) + Cr2O3(s) → Al2O3(s) + 2Cr(l)
∆H = -536 kJ.mol
Al metálico é empregado como agente redutor
--1
77
Anfoterismo do alumínio
2Al(s) + 6HCl(aq) → 2AlCl3(aq) + 3H2(g)
Al(s) + NaOH(aq) + 3H2O → Na[Al(OH)4](aq) + 1,5H2(g)
O Al2O3 é um óxido anfótero.
 
Os óxidos Ga2O3 e In2O3 também são óxidos anfóteros
78
alúmens
Alúmens são sulfatos hidratados contendo íons mono e tripositivos: A B (SO4)2.12H2O.
Onde:
 A = Li, Na e K
B = Cr , Fe e Al
O alúmen comum é o sal KAl(SO4)2
++
+
3+
3+
3+
3+
3+
79
O cloreto de alumínio
O cloreto de alumínio se cristaliza em soluções aquosas como um hidrato. [Al(H2O)6]Cl3
O cloreto de alumínio hidratado é um sal iônico típico, contendo o cátion hidratado Al
Por outro lado o cloreto de alumínio anidro, consiste em uma rede tridimensional covalente, na qual os átomos de cloro formam pontes entre átomos adjacentes de alumínio
3+
80
Cloreto de alumínio
O AlCl3 anidro sublima a 178°C (a 1 atm de pressão), formando um gás que é constituído de dímeros Al2Cl6
aA molécula de Al2Cl6
81
Gálio, índio e tálio
O Ga, In e Tl não são tão metálicos como 
seria de esperar; isto é consequência da série 
de metais de transição que os precedem na tabela periódica.
Como o subnível (n-1)d está preenchido, 
a carga nuclear elevada resultante e o 
tamanho pequeno dos átomos desses
 elementos tornam os elétrons mais
 fortemente presos que em outros casos. 
82
Gálio, índio, tálio e nihônio
O Tl e muito possivelmente o Nh ilustram o efeito do par inerte. Os
compostos taliosos, em solução aquosa,
são muito mais estáveis que os
 compostos tálicos, o mesmo é esperado para os compostos de nihônio.
83
nihônio
Os nomes dos elementos químicos devem ser escolhidos conforme mostrado a seguir:
 personagens ou fatos mitológicos; (Thorr)
um local ou região geográfica; (Gallia)
 um mineral ou substância similar; (berilo) 
uma propriedade do elemento ; (oxys + gen)
 uma homenagem a um cientista. (Nobélio)
84
nihônio
O nihônio, elemento químico de número 113, foi batizado assim em homenagem ao Japão – país no qual ele foi descoberto.
 “Nihon” é uma das formas de se dizer “Terra do Sol Nascente”
85
nihônio
O nihônio é um elemento superpesado e desintegra-se muito rapidamente.
O Nh é obtido através de colisões produzidas em aceleradores de partículas.
No caso do nihônio tratam-se de colisões de átomos de Zn a velocidades altíssimas contra um alvo de bismuto.
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USOS
O BN HEXAGONAL É USADO COMO LUBRIFICANTE E ISOLANTE.
O BN CÚBICO É UTILIZADO COMO ABRASIVO ONDE O DIAMANTE NÃO PODE SER USADO.
OS VIDROS DE BOROSSILICATOS (COMO PYREX) SÃO OBTIDOS A PARTIR DA FUSÃO DO BORATO DE SÓDIO COM A SÍLICA 
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USOS
OS VIDROS DE BOROSSILICATOS SÃO AMPLAMENTE UTILIZADOS EM UTENSÍLIOS
 DE COZINHA E LABORATÓRIO.
O ALUMÍNIO ALÉM DE SER UTILIZADO EM DIVERSAS LIGAS, É EMPREGADO COMO MATERIAL ESTRUTURAL, SENDO USADO NA FABRICAÇAO DE UTENSÍLIOS DOMÉSTICOS 
E EMBALAGENS PARA ALIMENTOS.
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USOS
ALGUNS USOS DO ALUMÍNIO
Transmissão elétrica: Ainda que a condutibilidade elétrica do alumínio seja 60% menor que a do cobre, o seu uso em redes de transmissão elétricas é compensado pelo seu menor custo e densidade, permitindo maior distância entre as torres de transmissão.
Como recipientes criogênicos até -200°C 
e, no sentido oposto, para a fabricação de caldeiras.
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USOS
ALGUNS USOS DO ALUMÍNIO
Meios de Transporte: Como elementos estruturais em aviões, barcos, automóveis, bicicletas, tanques, blindagens e outros.
Embalagens: Papel de alumínio, latas, embalagens Tetra Pak e outras.
Construção civil: Janelas, portas, divisórias, grades e outros.
Bens de uso: Utensílios de cozinha, ferramentas e outros.
90
USOS
ALGUNS USOS DOS ALÚMENS
São comumente usados em purificação de água, curtimento de couro, têxteis a prova de fogo, e produção de pão. Tem aplicação em fotografia como endurecedor da gelatina e emulsões. Tem também usos em cosméticos como desodorante e no tratamento pós-barba.
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USOS
ALGUNS USOS DOS ALÚMENS
O alúmen encontra aplicação como um mordente, na preparação de lacas para aderir ao papel artesanal e na clarificação de líquidos turvos (como agente  floculante).
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USOS
O GÁLIO É EMPREGADO NA FABRICAÇÃO DE TERMÔMETROS ESPECIAIS E TUBOS DE QUARTZO. ESSES MATERIAIS PODEM SER USADOS EM ALTAS TEMPERATURAS (≥1200ºC)
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USOS
O GaS E O GaN É UTILIZADO EM LEDs , FOTODETETORES, CÉLULAS SOLARES E CIRCUITOS INTEGRADOS.
OS FOSFETOS, ARSENETOS E ANTIMONETOS DE GÁLIOE ÍNDIOTÊM IMPORTANTES CONTRIBUIÇOES NAS INDÚSTRIA DE SEMICONDUTORES. 
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USOS
O ÍNDIO É EMPREGADO NA FABRICAÇÃO DE ROLAMENTOS PARA MOTORES DE AVIÃO (COMBINADO COM O CHUMBO), NA CONFECÇÃO DE LÂMPADAS DE MERCÚRIO JUNTO COM O VAPOR DE MERCÚRIO E NOS REATORES ATÔMICOS PARA MEDIR O FLUXO DE NÊUTRONS.
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USOS
O MAIOR EMPREGO DO ÍNDIO É EM REVESTIMENTO DE FILMES FINOS POR EXEMPLO EM COMPUTADORES PORTÁTEIS E VISORES DE TELA PLANA QUE USAM COBERTURAS “ITO” (ITO = ÓXIDO DE In E Sn).
O TÁLIO É USADO NA FABRICAÇÃO DE FOTOCÉLULAS , DETECTORES DE INFRAVERMELHO E NA MANUFATURA DE VIDROS ESPECIAIS. O 201Tl (t1/2= 12,2 dias)
 É EMPREGADO EM IMAGEM CARDIOVASCULAR
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