FAMÍLIA 13 OU 3A – FAMÍLIA DO BORO

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NO POST ANTERIOR FALAMOS SOBRE A FAMÍLIA 2, E AGORA PULAMOS PARA A 13.

ESTAMOS VENDO OS ELEMENTOS REPRESENTATIVOS. ANTES, A TABELA ERA DIVIDIDA EM FAMÍLIAS A E B . SENDO A FAMÍLIA A, DOS ELEMENTOS REPRESENTATIVOS. COMO NA NOVA VERSÃO A CONTAGEM DA FAMÍLIAS VEM POR COLUNAS, A ANTIGA FAMÍLIA 3A É AGORA A 13 .

VAMOS À ELA!

CARACTERÍSTICAS :

Os elementos da Família do Boro apresentam configuração eletrônica com três elétrons na camada de valência e, com exceção do tálio (Tl), eles geralmente utilizam esses elétrons para fazer três ligações, levando a um estado de oxidação +3. Possuem tamanho reduzido e carga eletrônica elevada que favorece a covalência. Possuem eletronegatividade maior que os elementos do grupo  1 e 2 .

A Família do Boro também é conhecida como Aluminóides. Escolher o boro (B) e o alumínio (Al) para batizar esse grupo se deve ao fato deles serem os elementos mais simples (mais leves) e abundantes da família.

Este grupo da tabela periódica é formado pelos seguintes elementos: boro (B), alumínio (Al), gálio (Ga), índio (In), tálio (Tl), nihônio (Nh).

DISTRIBUIÇÃO ELETRÔNICA:

FAMÍLIA 13 OU IIIA- . Todos os elementos dessa família possuem esse subnível como o mais energético p1 .

Elementos que fazem parte dessa família:

Família do Boro, ou família IIIA ou 13, é o termo utilizado em referência aos elementos químicos localizados no grupo 13 (13ª coluna vertical) da tabela periódica, a saber:

  • Boro (sigla B, cujo número atômico é 5)
  • Alumínio (sigla Al, cujo número atômico é 13)
  • Gálio (sigla Ga, cujo número atômico é 31)
  • Índio (sigla In, cujo número atômico é 49)
  • Tálio (sigla Tl, cujo número atômico é 81)
  • Nihônio (sigla Nh, cujo número atômico é 113)

Trata-se de uma família que apresenta seis elementos químicos, os quais estão posicionados a partir do segundo período da tabela até o sétimo.

BORO

Boro: O Que É, Propriedades, Efeitos e Como Aplicar?
imagem: EasyFarm
  • Distribuição Eletrônica Completa: 1s2 2s2 2p1

CARACTERÍSTICAS

Sólido à 20° C

Usado com titânio e tungstênio para fazer ligas resistentes ao calor (jatos e foguetes).

Semimetal preto brilhante, duro e frágil. É encontrado na crosta terrestre em uma proporção média de aproximadamente 10 partes por milhão.

Obtido de (Na2B4O7.10H2O), uma espécie de bórax . O boro de alta pureza é produzido pela eletrólise de KBF4 e cloreto de potássio (KCl).

É um semicondutor pouco reativo, leve, que agrega a materiais, como ligas de aço e vidros, resistência mecânica e resistência à corrosão, sendo assim empregado em equipamentos aeroespaciais, construção civil, e artigos esportivos.

O boro desempenha importantes funções no metabolismo vegetal e animal, atua em, pelo menos, 26 enzimas dos vegetais, e, no corpo humano, auxilia na absorção de cálcio, magnésio e fósforo.

Não é um bom condutor.

Possui elevada dureza.

Possui alta resistência mecânica.

Aspecto: pó, sólido à temperatura ambiente, amorfo, de cor cinza escuro

Possui baixa reatividade.

É encontrado apenas como parte de outros compostos, como:

  • ácido bórico (H3BO3);
  • trióxido de boro (B2O3);
  • bórax (Na2B4O7.10H3O).

Aplicado no processo de mumificação, na Antiguidade, pelos egípcios.

Utilizado pelos artesões europeus na fabricação de joias devido a sua aparência lustrosa.

Aplicado na fabricação de vidros temperados (vidros resistentes).

Aplicado na fabricação de velas.

Aplicado na fabricação de produtos anticorrosivos.

Usado em análises químicas de óxidos.

A kernita, um mineral composto por boro, é aplicada no setor de construção civil e tecnologia nuclear.

Fibras compostas de boro são resistentes e leves, sendo aplicadas em equipamentos aeroespaciais e produtos esportivos, como taco de golfe, raquetes e varas de pesca.

Compostos de boro, como bórax e ácido bórico, são eficientes germicidas e inseticidas, principalmente contra baratas, por debilitar seu sistema digestivo.

Faz parte da composição dos ímãs de terras raras ou ímãs neodímio, aplicados em aparelhos eletrônicos e eletromecânicos e em ressonância magnética. O boro é um micronutriente essencial, que ajuda a planta a formar suas membranas e grãos.

ALUMÍNIO

▷ El óxido de aluminio: proceso, uso y beneficios
imagem :Suministros Dentales Anton

CARACTERÍSTICAS:

alumínio é um elemento químico de número atômico 13 e faz parte do grupo 13 (família IIIA) da Tabela Periódica. Trata-se do metal mais abundante na crosta terrestre e o terceiro elemento mais comum no mundo, atrás apenas de oxigênio e silício.

Suas principais características são: metal leve, macio, fácil de moldar, de coloração branco prateada, condutor de eletricidade e resistente à corrosão.

Outra característica importante é que o alumínio é um metal facilmente reciclável, por isso o processo de reciclagem é amplamente utilizado e muito mais barato que a sua extração.

Ele é encontrado formando compostos com outros elementos em minérios na natureza, ou seja, não ocorre de forma pura, e representa 8% do peso da superfície terrestre.

Uma ampla variedade de objetos de uso cotidiano apresentam alumínio na composição. As aplicações mais conhecidas deste metal são: folhas de alumínio, latas de bebidas, panelas e antitranspirantes. Por sua baixa densidade, ele é amplamente utilizado na indústria aeroespacial para confecção da fuselagem de aeronaves.

Curta a Química: Produção de Alumínio por Eletrólise
produtos feitos com alumínio- imagem: Curta a química

Propriedades do alumínio

  • Símbolo: Al
  • Número atômico: 13
  • Massa atômica: 26,982
  • Ponto de fusão: 660,32°C
  • Ponto de ebulição: 2519°C
  • Densidade: 2,70 g/cm3
  • Estado físico a 20°C: Sólido
  • Distribuição eletrônica: [Ne] 3s23p1
  • Número de isótopos: 22, sendo Al-27 o mais estável

O alumínio em seu estado puro é bastante reativo, fraco e macio. Por isso, ele é comercializado com a adição de pequenas quantidades de outros elementos mais resistentes, como ferro e silício.

O alumínio apresenta caráter anfótero, ou seja, dependendo do meio atua como ácido ou base. Por exemplo, colocar o óxido de alumínio em contato com hidróxido de potássio (KOH), uma base forte, ou junto com ácido clorídrico (HCl), um ácido forte, ocorrerá uma reação de neutralização, que resulta na formação de sal e água.

O alumínio é um metal leve, cerca de três vezes mais leve que o ferro, fácil de processar e moldar. É também um excelente condutor de eletricidade e calor.

É um material durável e resistente à corrosão, pois como o alumínio reage facilmente com o oxigênio. Em contato com o ar forma-se uma camada de óxido de alumínio sob o metal, que atua como uma película protetora.

A sua alta reatividade é um dos motivos de não se encontrar alumínio puro na natureza. Por sua baixa toxicidade, os compostos deste metal são utilizados em cosméticos e no tratamento de água, por exemplo.

Para melhorar suas propriedades, outros elementos, como cobre, zinco e silício, são unidos ao alumínio para formar ligas metálicas.

Encontrado nas rochas do tipo Feldspato, que constituem 60% da crosta terrestre, apresentam alumínio em sua composição.

A principal fonte de alumínio para exploração comercial é o minério bauxita, cujo principal constituinte é o óxido de alumínio (Al2O3).

Pedras preciosas, como rubi e safira, são variedades do mesmo mineral, o coríndon, que é um óxido de alumínio (Al2O3). As cores variam por causa das impurezas existentes: o vermelho do rubi deve-se à presença de cromo e o azul da safira ao ferro ou titânio.

UM VÍDEO COM ALUMÍNIO E MERCÚRIO. SE DESEJAR, DEIXE MUDO!!

GÁLIO

Metal que derrete em suas mãos
Gálio- o metal que derrete em sua mão – imagem: optolov.ru

CARACTERÍSTICAS

O gálio, número atômico 31, é um metal pertencente ao grupo 13 da Tabela Periódica. Destaca-se pelo seu baixo ponto de fusão, na faixa dos 30 °C. Contudo, como apenas entra em ebulição aos 2204 °C, é o elemento de maior intervalo líquido da Tabela Periódica. Quimicamente, é semelhante ao zinco (vizinho na Tabela Periódica) e ao alumínio (elemento logo acima no grupo 13). É o 34º elemento mais abundante da crosta terrestre, porém bem espaçado.

O gálio é comumente obtido dos rejeitos de mineração da esfalerita e da bauxita, pois os minérios que o possuem como elemento principal são raros. Sua principal aplicação está no campo dos semicondutores, muito por conta do arseneto de gálio (GaAs) e nitreto de gálio (GaN), utilizados para a fabricação de LED, lasers, smartphones, entre outros.

Ponto de fusão: 29,76 °C

Ponto de ebulição: 2204 °C

O gálio, na sua forma metálica e pura, apresenta uma bonita aparência prateada. A maior característica desse elemento, contudo, é seu baixo ponto de fusão, permitindo que ele seja líquido em temperatura próxima à temperatura ambiente, algo que só é possível também por mercúrio, rubídio e césio.

Vídeo bem interessante sobre a facilidade com que o gálio fica líquido:

ÍNDIO

Índio - Elemento químico Índio (In) - InfoEscola
elemento químico índio- imagem: Infoescola

CARACTERÍSTICAS

índio (símbolo In) é um metal representativo localizado no 5º período e 13º grupo da tabela periódica (mesmo grupo do boro e alumínio), com número atômico Z = 49 e massa atômica ponderada (entre os dois únicos isótopos estáveis) A = 114,8 uma.

Sua semelhança com o alumínio e gálio (por estarem no mesmo grupo) não supera a similaridade com o zinco (sendo descoberto justamente pela procura de tálio nas jazidas de zinco com um espectrógrafo). Mesmo assim, é maleável e possui ponto de ebulição relativamente baixo em comparação com outros metais.

Apresenta coloração branco-prateada quando metálico puro, e emite um som característico quando é dobrado.

É sólido nas condições ambiente, porém seu ponto de fusão é baixo para um metal (157°C), assim, é facilmente fundível.

O valor do ponto de fusão é próximo de 2080°C.

É um bom condutor de eletricidade (tanto quanto o ferro) e de calor (também se assemelhando ao ferro, em valores absolutos).

Praticamente inexistente sob forma elementar na natureza, geralmente associa-se a minérios de outros elementos como o ferro, chumbo, cobre, estanho e, principalmente, o zinco – sendo obtido como produto secundário da extração desses metais, muitas vezes por eletrólise de sais de índio. Sua concentração na crosta terrestre é aproximadamente igual a 0,1ppm (tal como a prata).

As aplicações mais sólidas do índio se concentram na fabricação de telas de LCD e ligas com baixo ponto de fusão (a liga In-Ga a 24% de índio e 76% de gálio é líquida na temperatura ambiente). Mas também ampliam-se a:

  • Produção de fotocondutores, transistores de germânio  e retificadores;
  • Fabricação de espelhos (mais resistentes que os de prata);
  • Montagem de painéis eletroluminosos;
  • Na medicina nuclear  (com o radioisótopo In-111).
  • A quantidade de índio consumida está muito relacionado com a produção mundial de telas de cristais líquidos (LCD). O aumento da eficiência de produção e reciclagem (especialmente no Japão) mantém o equilíbrio entre a demanda e o fornecimento.

DISTRIBUIÇÃO ELETRÔNICA:

Índio (In)491s2  2s2  2p6  3s3p6  4s2  3d10  4p5s2  4d10  5p1 ( Último período= 5° , com 3 elétrons — 5s2 5p1 )

TÁLIO

Elemento Químico – Tálio (Tl) | TABELA PERIÓDICA COMPLETA
Tálio – imagem: Tabela Periódica completa

tálio (Tl) é um metal representativo localizado na penúltima posição do grupo 13 (mesma do boro e alumínio). Possui número atômico Z = 81 e massa atômica ponderada (entre os dois únicos isótopos estáveis) A = 204,4 u.

É mole e maleável (podendo ser até mesmo seccionado com auxílio de um bisturi ou faca) com brilho característico metálico, quando puro. Mas, ao ser exposto ao ar, adquire coloração cinza-azulada: assim, torna-se mais protegido quando imerso em água (pois não é oxidado, já que o tálio é mais redutível que o hidrogênio).

Em fevereiro de 2011 foi encontrada a primeira jazida de tálio no Brasil – no município de Barreiras, BA -, com reserva estimada em mais de 60 toneladas apenas na primeira área onde a pesquisa foi concluída (o necessário para suprir o mercado mundial por 6 anos).

É sólido nas condições ambiente, apresentando cor branco-prateada quando em estado metálico elementar.

Não é bom condutor de eletricidade, mas é relativamente bom condutor de calor (cerca de 25% menos que o ferro e 50 vezes mais que o vidro). Os valores dos pontos de fusão e ebulição são aproximadamente iguais a 305°C e 1470°C.

Os únicos produtores de tálio até então são a China e o Cazaquistão (com a descoberta da reserva na Bahia, esse cenário deve mudar). Por isso é extremamente raro: cada grama chega a custar 6 dólares.

As aplicações mais comuns são ligadas ao setor de inseticidas e venenos para roedores (hoje, é proibido o uso do sulfato de tálio para tais). Porém, pode-se utilizar o tálio como aditivo de vidros especiais (com elevados índices de refração, quando sob forma de óxidos), para produção de alguns fusíveis (junto ao chumbo), ou até mesmo para diagnóstico de doenças coronárias e detecção de tumores.

Também é utilizado nos estudos de supercondutores em altas temperaturas e outras áreas da eletrônica (como armazenadores de energia).

– a liga de mercúrio com tálio (8,5%) se solidifica em -60°C podendo ser usada em termômetros de baixas temperaturas
– sulfato de tálio pode ser usado como um veneno para matar ratos; no entanto a venda deste produto é proibida em muitos países
– na indústria de células fotoelétricas
– óxido de tálio tem uso na produção de vidros com alto índice de refração
– cristais de tálio bromo-iodo podem ser usados em detectores de infravermelho
– compostos com tálio eram usados para tratamento de dermatofitoses; com abrangência limitada por causa da toxicidade
– em alguns eletrodos para detecção de oxigênio dissolvido
– em pesquisas de supercondutores em altas temperaturas
– a solução aquosa de formato de tálio (Tl(HCO2)) e malonato de tálio (Tl(C3H3O4)) – conhecida como solução Clerici – era utilizada em identificação de minerais devido a sua elevada densidade; esta é mais uma aplicação abandonada por causa da toxicidade do elemento.

DISTRIBUIÇÃO ELETRÔNICA

O átomo Tl possui distribuição eletrônica : 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4 s2 3 d10 4 p6 5s2

4d10 5 p6 6 s2 5 d10 4 f14 6 p1. Ultimo período = 6° ( 6s2, 6p1 ) 3 elétrons na ultima camada .

NHIÔNIO

Conheça os novos elementos da tabela periódica | Peter Chemical Blog -  Química
imagem: Peter Chemical

CARACTERÍSTICAS

Não existem na natureza;

São artificiais;

São radioativos;

São instáveis;

Apresentam curto tempo de existência em virtude do decaimento radioativo que sofrem.

O nome nihônio foi dado ao elemento de número atômico 113, o qual foi descoberto no laboratório de Riken, no Japão. O nome sugerido pelo grupo foi Nihonium, em referência à palavra Nihon, que significa Japão ou terra do sol nascente, sendo, então, uma homenagem ao país no qual ele foi descoberto.

O nihônio pertence à família do boro (família IIIA ou grupo 13) e é um metal, assim como a maioria dos elementos do grupo. Veja a distribuição eletrônica desse elemento:

distribuição eletrônica do nihônio imagem: brasilescola.uol.com.br

Sua camada de valência apresenta dois elétrons no subnível s e 1 elétron no subnível p.

Ainda não se conhecem compostos do nihônio, pois o elemento foi obtido em quantidades muito pequenas e seu tempo de desintegração radioativa é curto demais para serem preparados seus compostos. Julgando por sua posição na tabela periódica, especula-se que suas propriedades sejam semelhantes às do tálio, elemento situado logo acima na tabela periódica. 

UM SUPER RESUMO!

Infográfico com Detalhes Sobre os Elementos Químicos da Família do Boro, Família  3A da Tabela Periódica Veja … | Quimica enem, Tabela periódica, Ensino de  química

CURIOSIDADES:

Um presente para vocês verem !!!

pesquisa: Wikipédia, FMU, brasilescola.uol.com.br ; todamateria.com.br; manualdaquimica.com; mundoeducacao.uol.com.br; tabelaperiodica.org .

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