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13. Gruppe

Die Bor-Aluminium-Gruppe (früher: Erdmetalle)

Beschreibung:
Wie auch die Alkalimetalle und Erdalkalimetalle, hat die Gruppe ihren alten Namen "Erdmetalle" aufgrund ihrer Oxide erhalten. Es sind (von Bortrioxid abgesehen) allesamt erdige Massen, welche in Wasser unlöslich sind. Heute ist diese Bezeichnung jedoch nicht mehr zulässig, da sie irreführend und - wegen der Ausnahme Bor - nicht gänzlich zutreffend ist. Die Erdmetalle stehen am linken Rand des p-Blocks. Sie sind - von oben nach unten betrachtet - keinesfalls mehr so homogen wie etwa die Alkali- und Erdalkalimetalle. Auf das Halbmetall Bor folgen die Metalle Aluminium, Gallium, Indium, Thallium und Ununtrium, die sich ihrerseits ebenfalls wieder stärker voneinander unterscheiden. Dabei steht das Aluminium chemisch dem Gallium nur so nahe, wie etwa das Natrium dem Cäsium; und Indium und Thallium unterscheiden sich wiederum deutlich von ihren leichteren Homologen. Der Trend innerhalb der Gruppe ist durch zwei Eigenschaftsänderungen gekennzeichnet: Vom Bor zum Element 113 nimmt der Metallcharakter zu, in gleicher Reihenfolge werden die Verbindungen in der Oxidationsstufe +1 beständiger. Bor(+)-und Aluminium(+)-Verbindungen sind also sehr starke Reduktionsmittel (nur in der Dampfphase der Halogenide im Hochvakuum über den Elementen bekannt), bzw. Tl(3+)- und Uut(3+)-Verbindungen stellen überaus starke Oxidationsmittel dar. So sind von Bor, Aluminium und Gallium die Oxidationsstufe +3 stabil, während die +1-Verbindungen Reduktionsmittel darstellen. Umgekehrt nimmt die Stabilität der +1-Verbindungen in der Reihe Gallium, Indium, Thallium, Ununtrium zu. Ein weiterer Trend innerhalb dieser Gruppe ist - eng mit der Zunahme des Metallcharakters verbunden - die Zunahme der Basizität (Abnahme der Acidizität) der Oxide: B(OH)3 (BorSÄURE) ist in seinen Eigenschaften nur sauer; Al(OH)3 und Ga(OH)3 sind amphoter, wobei der saure wie der basische Charakter in etwa gleichstark ausgeprägt sind, In(OH)3 ist ebenfalls noch amphoter, jedoch überwiegt bei diesem schon der basische Charakter. Tl(OH)3 und Uut(OH)3 sind rein basischer Natur. Da die Hydroxide einer niederwertigen Oxidationsstufe grundsätzlich stärker basisch sind als einer höheren (analoges reziprok betrachtet gilt für den Säurecharakter), sind InOH und TlOH starke Basen; letztere ist in seiner Basenstärke dem KOH durchaus vergleichbar. In den rechten Scroll-Leisten sind folgende Eigenschaften beschrieben: - Siedepunkte der E(III)-Halogenide - Potentiale der E(I)-Verbindungen - Potentiale der E(III)-Verbindungen - Charakter der Hydroxide E(OH)3 - Charakter der Hydroxide E(OH)
 

gemeinsame
Elektronen-
Konfiguration:

n s² [(n-1)d¹⁰] n p¹
(n>1 <=7)

Leichte Homologe

Schwere Homologe

Siedepunkt des Fluorids: -100°C Siedepunkt des Chlorids: 13°C Siedepunkt des Bromids: 91°C Siedepunkt des Iodids: 210°C Potential E/E+ ~+0,40 V Potential E/E3+ -0,87 V Charakter von E(OH) : -- Charakter von E(OH)3 : sauer

Siedepunkt des Fluorids: 1250°C Siedepunkt des Chlorids: 586°C Siedepunkt des Bromids: 436°C Siedepunkt des Iodids: Zers. zu InI Potential E/E+ -0,13 V Potential E/E3+ -0,34 V Charakter von E(OH) : basisch Charakter von E(OH)3 : amphoter

Bor

Indium

Aluminium

Thallium

Gallium

Ununtrium