Caratteristiche e composti del Gruppo 3A della Tavola Periodica
Il Gruppo 3A, noto anche come Gruppo 13, è composto da elementi come il Boro, Alluminio, Gallio, Indio e Tallio, ognuno con una configurazione elettronica ns2,np1.
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Proprietà periodiche
Le proprietà periodiche del Gruppo 3A mostrano che l’energia di ionizzazione e l’elettronegatività tendono a diminuire dal boro all’alluminio, con piccole variazioni procedendo lungo il gruppo. Curiosamente, l’elettronegatività invece aumenta dal gallio al tallio. L’alluminio e il gallio presentano raggi atomici e ioni quasi identici.
Il tallio, diversamente dagli altri elementi del gruppo, tende a perdere solo l’elettrone appartenente all’orbitale 6p, il che lo porta a avere il numero di ossidazione più comune +1.
Composti
Il boro condivide alcune proprietà simili al silicio e forma idruri infiammabili noti come borani. Entrambi formano composti binari con gli alogeni, idrolizzandosi per produrre acido borico e acido ortosilicico rispettivamente. Gli ossidi di boro e silicio sono considerati ossidi acidi e reagiscono con i metalli per formare boruri e siliciuri.
Anche l’alluminio mostra somiglianze con il berillio nelle proprietà, formando anche nitruri e carburi che reagiscono con l’acqua. Questi composti liberano ammoniaca e metano rispettivamente durante le reazioni.
Gli altri elementi del Gruppo 3A seguono una struttura simile ai metalli di transizione, con l’orbitale d pieno.
In conclusione, sebbene gli elementi del Gruppo 3A condividano lo stesso gruppo, presentano caratteristiche e comportamenti chimici distinti.
Gallio, Indio e Tallio: Caratteristiche e Applicazioni
Il gallio, predetto da Dimitri Mendeleev, è associato all’arseniuro di gallio (GaAs), un semiconduttore ampiamente utilizzato in dispositivi elettronici come microonde, diodi, LED e laser.
L’indio, un metallo tenero, condivide alcune proprietà con il gallio e il tallio. L’ossido di indio e stagno (ITO), per esempio, trova impiego nelle pellicole conduttive trasparenti per dispositivi fotovoltaici, touch screen e televisori a schermo piatto. Il fosfuro di indio e il nitruro di indio sono utilizzati nella produzione di diodi LED, laser e nello studio di celle solari efficienti, rispettivamente.
Il tallio, metallo soggetto all’ossidazione in presenza di aria e acqua, è utilizzato per abbassare il punto di fusione di specifici vetri. Ha applicazioni come topicida in alcune regioni e nelle fotocellule per la sua capacità di variare la conducibilità elettrica in presenza di luce infrarossa. È oggetto di ricerche per lo sviluppo di materiali superconduttori ad alta temperatura.
Questi elementi, liquidi a temperatura ambiente, giocano un ruolo significativo nella produzione di dispositivi elettronici, semiconduttori e materiali specializzati.
