Grupo IIIAGrupo IIIA

Elementos do bloco s e d: todos metálicos

Elementos do bloco p: não metais e metais

Diversidade de propriedades químicas e algumas tendências distintas

Boro: ametal

Alumínio: essencialmente metálico, embora seja freqüentemente classificado como metalóide

Gálio, Índio e Tálio: metais

Grande diferença de tamanho entre B e Al:

Boro: não metal, P.F extremamente elevado, sempre forma ligações covalentes e seu óxido é ácido

Alumínio: metal, P.F muito mais baixo e seu óxido é anfótero

Descendo pelo grupo: tendência crescente dos elementos Ga, In e Tl para formar compostos monovalentes

Monovalência pode ser explicada se os elétrons s externo permanecem emparelhados não participando da ligação: efeito do par inerte.

O Estado de Oxidação (+1 e +3)

Se a energia necessária para desemparelhar os elétrons for maior que a energia liberada na formação da ligação, então os elétrons permanecerão emparelhados

Os compostos univalentes do tálio são mais estáveis

O Estado de Oxidação (+1 e +3)

O efeito do par inerte acontece também em outros elementos mais pesados de outros grupos do bloco p

Sn e Pb (Grupo 4) e Sb e Bi (Grupo 5)

O Gálio é aparentemente bivalente em alguns compostos.

GaCl2

Estrutura do GaCl2 é Ga+[GaCl4]-, que contém gálio nos dois estados de oxidação: +3 e +1

O Estado de Oxidação (+1 e +3)

AlCl3 e GaCl3 são covalentes quando anidros

Em solução, a grande quantidade de energia de hidratação envolvida compensa o elevado potencial de ionização e todos os íons metálicos existem no estado hidratado

Energia de Ionização Al: 5.137 kJ/mol

Entalpia de hidratação dos íons: -5.808 kJ/mol

B: estrutura na forma icosaedro (fora do comum) tendo P.F muito elevado

Ga: P.F bastante baixo, pois tem estrutura que se assemelha a moléculas diatômicas

PONTO DE FUSÃO EBULIÇÃO

Aspecto mais importante dos elementos do Grupo 3A: deficiência de elétrons e a resultante acidez de Lewis

Originada da configuração eletrônica ns2np1, a qual contribui com o máximo de 6 elétrons na camada de valência, quando são formadas 3 ligações covalentes

Deficiência de elétrons: influência nas estruturas e nas reações dos compostos dos elementos

ACIDEZ DE LEWIS

Relação Diagonal

Similaridades entre pares de elementos ao se passar de um período para outro adjacente:

Boro e Silício formam óxidos ácidos; Alumínio forma óxido anfótero B e Si formam estruturas de óxido poliméricos B e Si formam hidretos gasosos e inflamáveis. O hidreto de alumínio é sólido.

Hidretos simples de boro

Borax: amaciante, produto de limpeza e pesticida suave

e como antisséptico suave

Mistura de hidróxidosde alumínio hidratados

Tratamento de água

Bauxita: Al2O3.H2O ou Al2O3. 3H2O (Al(OH)3)

PRODUÇÃO DO ALUMÍNIO

Principais reservas de bauxita:

América do Sul (33%) África (27%) Ásia (17%) Oceania (13 %)

Brasil (9%): grandes reservas no Pará e em Minas Gerais, e é também um dos maiores produtores do minério, ocupando um lugar de destaque no cenário mundial.

Quantidades que variam com a região de origem: alteração no aspecto físico do minério

Al2O3: funde à 2000 ºC e não é prático fazer a eletrólise do sal fundido

Processo Hall: mais utilizado industrialmente para produção de Al

Dissolução da alumina em um banho de criolita (Na3AlF6 P.F: 1012ºC) fundida, que é um dos melhores solventes para a alumina

Al2O3: decompõe-se em oxigênio que se combina com o ânodo de carbono, desprendendo-se em forma de CO2. O alumínio líquido se precipita no fundo da cuba eletrolítica

Coagulação: desestabilização dos colóides (partículas de argilominerais) utilizando sais de alumínio ou ferro, aglomerando partículas sólidas

Produção de hidróxidos gelatinosos pouco solúveis

Floculação: agitação lenta proporcionando aglutinação das partículas sólidas, produzindo flocos maiores

H = - 3340 kJ

Reação thermite ou aluminotermia

O alumínio se torna incandescente, emitindo luz branca, e frequentemente provoca incêndio

A grande afinidade do alumínio pelo oxigênio é aproveitada na obtenção de outros metais, a partir de seus óxidos:

8Al + 3Mn3O4 4Al2O3 + 9Mn