Elementos del grupo 13

ESCUELA SUPERIOR POLITÉCNICA DE CHIMBORAZO [pic 1][pic 2]

FACULTAD CIENCIAS

CARRERA QUÍMICA

TRABAJO DE INVESTIGACIÓN

INTEGRANTES:        CÓDIGO:

• Chiliquinga Johanna                                                        520
• Hernandez Johanna                                                          533
• Pambi Gibson                                                                   538
• Perez Katty                                                                       540
• Valverde Jonathan                                                        549

TEMA: ELEMENTOS DEL GRUPO 13

1. INTRODUCCIÓN

Este estudio tiene como objetivo presentar el Grupo 13, terrestre, boloide, boloide o grupo de elementos de aluminio, también conocido como grupo boro. Primero, necesitamos conocer las principales características de este grupo. Entre ellos, la capa más externa tiene tres electrones, que pueden formar un compuesto con un estado de oxidación de +3 y una configuración electrónica de . Para analizar este grupo de compuestos es necesario conocer los distintos elementos que los componen, así como otras propiedades, estructuras, reacciones y usos. Este grupo incluye elementos como boro, aluminio, galio, indio, talio y el elemento sintético niobio. El boro se comporta de una forma particular y tiene propiedades características de los metaloides, mientras que los demás elementos del grupo se comportan como metales. Por otro lado, este trabajo de investigación se realiza para comprender mejor el tema y desarrollar nuevas investigaciones, revelando los aspectos más básicos de los factores de agrupación anteriores.[pic 3]

1. DESARROLLO

1. TENDENCIAS GRUPALES

Es un patron que presentan los elementos quimicos para un conjunto de sus propiedades quimicas y fisicas. Indica que los elementos que pertenecen a una misma familia o grupo de la tabla periodica comparten propiedades, estas dependen del numero atomico, esto ocurre debido a que algunos elemento coinciden en el ultimo nivel de su configuracion electronica.

En el grupo 13 o mas conocido como el grupo del boro (terreos) se pueden encontrar diferentes tendencias grupales, por ejemplo: (Cabanillas, 2019)

• Todos los elementos de este grupo tienen una distribucion electronica de ..[pic 4]
• Tienen 3 electrones de valencia.
• Tienen alto punto de ebullicion.
• Alta ionizacion electronica.
• Pueden formar enlaces homonucleares sencillos.
• Pueden formar enlaces con hidrogenos.
• Pueden formar enlances con fluor.

1. ELEMENTOS DEL GRUPO 13

Este grupo es mas conocido como el grupo del boro o de los terreos debido a que el elemento aluminio es considerado como el tercer metal mas abundante en la corteza terrestre, los elementos de este grupo son: boro, galio,indio y talio por lo que presentan una variación de propiedades muy amplia: el boro es un no metal tipico, el aluminio es un metal, pero muestra muchas semejanzas químicas con el boro, y los restantes elementos son de carácter casi exclusivamente metálico. (Sharpe, 1996)

  CARACTERÍTICAS

• Metales de color plateado.
• Son muy blandos.
• Buenos conductores de calor y corriente electrica.
• Configuracion electronica: ns2, np1.
• Todos los elementos de este grupo poseen el numero demoxidacion +3, excepto el     galio, indio y talio que tienen el numero de oxidacion +1.
• A continuacion estudiaremos mas a detalle cada uno de los elementos del grupo 13.

1. BORO (B)        

El boro es un elemento omnipresente en las rocas, el suelo y agua dicho elemento fue descubierto por Gay Lussac y Thenard en el año 1808, la variada química e importancia del boro está dominada por la capacidad de los boratos para formar patrones de unión tanto trigonales como tetraédricos.

El boro tiene una gran afinidad por le oxigeno por lo cual está asociado con el bórax (Na2B4O7).  

REACCIONES QUÍMICAS DEL BORO

• 2B2H6(g) + 602(g) → 2B2O3(S) + 6H2O(g)
• Reacciona con el agua.
• B2H6(g) + 6H2O(l) → 2H3BO3(ac) + 3H2(g)
• Reacciona con hidrocarburos insaturados.
• B2H6(g) + 6CH2 = CHCH3(g) → 2B(CH2CH2CH3)3(l)
• Obtención.
• 2BBr3(g) + 3H2(g) → 2B(g) + 6HBr(g)   Sobre filamentos de tantalo a 1300 0C.

APLICACIONES DEL BORO

1.   ALUMINIO (Al)  

El aluminio es el más abundante metal en la corteza terrestre y se encuentra en aluminosilicatos, como arcillas, micas y feldespatos, en bauxita (óxidos hidratados) y, en menor medida, en criolita, Na3(AlF)6. Del grupo 13 elementos, Al es uno de los mayores comerciales importancia con usos superiores a los de todos los metales excepto Fe; Su aislamiento de los minerales de aluminosilicato ampliamente disponibles es prohibitivamente difícil; la bauxita y la criolita son las principales minerales, y ambos se consumen en el proceso de extracción.

REACIONES QUIMICAS DEL Al.

El óxido de aluminio se presenta en dos formas principales: a-alúmina(corindón) β-Al2O3 y  (alúmina activada). La estructura de estado sólido de α-Al2O3 consiste en una matriz hcp de iones O2-  con cationes que ocupan dos tercios de los sitios intersticiales octaédricos.

La naturaleza anfótera de g-Al2O3 y Al (OH)3. La ecuación 12.53 muestra la formación de un aluminato cuando Al (OH) 3 se disuelve en un exceso de álcali.

• y- Al2O3 +3 H2O + 2 [OH]→ 2[Al(OH)4]
• y- Al2O3 +3 H2O + 6 [H2O]→ 2[Al(H2O)6]3+
• Al(OH)3 + [OH]→ [Al(OH)4]
• Al(OH)3 +3 [H3O]→ [Al(H2O)6]3+

 OBTENCIÓN DEL ALUMINIO.

El aluminio se encuentra concentrado en la franja exterior de la corteza terrestre, siendo su tercer elemento, solamente superado por el oxígeno y el silicio. El aluminio representa el 8% en peso de la corteza terrestre. Se encuentra en rocas ígneas, principalmente: aluminosilicatos, feldespatos, feldespatoides y micas. También en arcillas rojizas, como tal es el caso de la bauxita. Las bauxitas son una mezcla de minerales que contiene alúmina hidratada e impurezas; tales como óxidos de hierro y titanio, y sílice.

Yacimientos de aluminio

APLICACIONES DEL ALUMINIO.

• El sulfato de aluminio Al2 (S04)3 se usa en el tratamiento de aguas como agente floculante.
• El hidróxido de aluminio Al (OH)3 se usa como fijador de colorantes mayormente en la industria textil.
• Se utiliza en la producción de espejos para telescopios.
• Se usa como material estructural en aviones, trenes, autos, etc.
• Se usa en la fabricación de utensilios de cocina y herramientas.
• Es utilizado en empaques alimenticios, latas y papel aluminio.

1. GALIO (Ga)

El galio pertenece al grupo 13 del periodo 4 de la Tabla Periódica, su símbolo es Ga, su número atómico es 31 y su masa atómica 69.723. Su estado de oxidación es +3, que implica que puede perder hasta 3 electrones de su capa más externa para combinarse con otros elementos. Su punto de ebullición es de 30 °C y el de fusión de 2403 °C.  CONFIGURACIÓN ELECTRÓNICA DEL GALIO

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