Borgruppe Eigenschaften

Die 13. Gruppe (3.Hauptgruppe) im Periodensystem der chemischen Elemente




Die 3. Hauptgruppe im Periodensystem die Borgruppe, diese wurde auch als Erdmetalle bezeichnet. Die chemischen Elemente in der Borgruppe sind Bor, Aluminium, Gallium, Indium, Thallium, Ununtrium.

Die Borgruppe wird oft gesamt als die Gruppe der Erdmetalle bezeichnet, was jedoch nicht korrekt ist, denn Bor wird zu den Halbmetallen gerechnet. Die Elemente Aluminium, Gallium, Indium, Thalium und Ununtrium zählen zu den Erdmetallen. Somit unterscheidet sich der Namensgeber der Gruppe Bor von den anderen Elementen in der Gruppe.

Die Borgruppe trug ehemals die Bezeichnung „Erdmetalle“. Inzwischen wurde diese Benennung als unrichtig erkannt, da es sich bei Bor, um ein Halbmetall handelt. Die anderen 5 Elemente werden weiterhin als Erdmetalle geführt.

Je höher die Ordnungszahl im Periodensystem umso höher sind auch Ionen-, Atomradius und Atommasse. Den niedrigsten Schmelzpunkt dieser Gruppe hat Gallium, den höchsten Bor. Bor unterscheidet sich deshalb erheblich von den anderen 5 Elementen der Gruppe. Alle Elemente der Gruppe sind elektrisch leitfähig, wobei hier Bor die niedrigste Leitfähigkeit besitzt.




Aus der Rolle fällt auch das Element Ununtrium. Bei diesem handelt es sich nicht um ein, in der Erdkruste vorhandenes, Element, sondern um ein künstlich erzeugtes, radioaktives Element. Diesem Element ist keine Ordnungszahl zugeordnet. Es ist bisher wenig erforscht.

Am Häufigsten kommt das Element Aluminium in der Erdkruste vor, am Wenigsten das Element Indium. Alle Elemente der Gruppe kommen niemals allein, sondern immer nur als Verbindung vor. Keines der Elemente reagiert auf Wasser. Lediglich Aluminium zeigt eine Reaktion, verhindert allerdings, durch die Bildung einer Oberflächenschutzschicht, eine Oxydation. Alle Elemente reagieren mit Sauerstoff.

Bei dem Element Thallium ist der Atomradius, mit 149 pm am höchsten. Ebenso verfügt das Element, mit 11,85 g/cm³ über die höchste Dichte. Bor verfügt über eine Dichte von 2,46 g/cm³, dafür mit 2573 in K über den höchsten Schmelzpunkt und mit 2823 in K über den höchsten Siedepunkt dieser Gruppe. An diesen beiden, weitaus höheren Werten, als bei den anderen 5 Elementen (nächst höchster Al mit 933,52, niedrigster Tl mit 576,7, die anderen dazwischen), erkennt man das Halbedelmetall.

Der Anteil der Elemente dieser Gruppe an der Erdkruste beträgt ca. 7,4 %, wobei der höchste Anteil der Gruppe mit 99 % dem Aluminium zuzuschreiben ist. Bekannte Vorkommen dieser Elementgruppe sind der Bauxit und der Rubin.

Bor wird zum Bau von Halbleitern eingesetzt, Aluminium wird für Legierungen verwendet, Gallium für Thermometer, Thallium ist sehr giftig und findet keine Verwendung mehr, Indium wird ebenfalls nicht verwendet, außer als Wertanlage aufgrund des hohen Handelspreises.

Elemente der Borgruppe

Bor

Name  Bor
Symbol  B
Ordnungszahl  5
 Aussehen  schwarz
CAS-Nummer  7440-42-8
Serie  Halbmetalle

Der Name des Elements chemischen Elements Bor leitet sich möglicherweise aus dem persischen „‏بوره‎, burah“ und dem arabischen „‏بورق‎, Buraq“ ab. Tiefer gehende etymologisch Nachverfolgungen legen eine nicht weiter erklärte Verbindung zu starken Stürmen nahe. Der lateinische Ausdruck Borax bedeutet so viel wie „borsaures Natron“.

Aluminium

 Name  Aluminium
Symbol  Al
Ordnungszahl  13
Aussehen  silbrig
CAS-Nummer  7429-90-5
Serie  Metalle

Aluminium (Al) hat die Ordnungszahl 13 im Periodensystem und gehört zur Gruppe der Metalle. Es wird mit grauer Farbe dargestellt und befindet sich in der dritten Periode in Block P neben Silicium.

Gallium

 Name  Gallium
Symbol  Ga
Ordnungszahl  31
Aussehen  silbrig weiß
CAS-Nummer  7440-55-3
Serie  Metalle

Bereits 1871 sagte D.I. Mendelejew die Existenz eines Elements voraus, welches er damals als „Eka – Aluminium“ bezeichnete.
Aber erst der französische Chemiker Paul -Emile Lecoq de Boisbaudran (1838 – 1912) hat dieses Element 1875 bei seinem Fund in Zinkblenden nachgewiesen.
Aus mehreren Hundert Kilo Zinkblenden konnte er eine größere Menge Galliumhydroxid gewinnen und stellte dann durch Lösen in einer Kaliumcarbonitlösung und Elektrolyse erstmals elementares Gallium her.

Indium

 Name  Indium
Symbol  In
Ordnungszahl  49
Aussehen  silbrig glänzend grau
CAS-Nummer  7440-74-6
Serie  Metalle

Indium ist als Element seltener zu finden. Die Häufigkeit des Vorkommens ist der von Silber ähnlich. Die Vorräte sind begrenzt. Indium ist in Zinkerzen enthalten, insbesondere in Sphalerit. Die größten Vorkommen befinden sich heute in Kanada und China. Indium wurde im 19. Jahrhundert von den deutschen Chemikern F. Reich und T. Richter entdeckt. Die beiden Forscher untersuchten an der Bergakademie Freiberg eine Sphalerit-Probe nach Thallium. Das Absorptionsspektrum zeigte eine indigoblaue Spektrallinie. Damit wurde ein bisher unbekanntes Element erforscht. Indium wurde damals auf der Pariser Weltausstellung im Jahre 1867 gezeigt.

Thallium

 Name  Thallium
Symbol  Tl
Ordnungszahl  81
Aussehen  silbrig weiß
CAS-Nummer  7440-28-0
Serie  Metalle

1861 entdeckte der englische Physiker und Chemiker Sir William Crookes das Element Thallium. Er untersuchte Bleikammerschlamm, der in Schwefelsäurefabriken anfällt, spektroskopisch. Durch die für Thallium charakteristische grüne Spektrallinie wurde er auf das Schwermetall aufmerksam. Zur gleichen Zeit gelang Claude Auguste Lamy in Frankreich erstmals die elektrolytische Darstellung des Metalls.

Ununtrium

Name  Ununtrium
Symbol  Uut
Ordnungszahl  113
Vorkommen  künstlich erzeugt
CAS-Nummer  –
Serie  Metalle

Ununtrium ist das 113. Element im Periodensystem. Es gilt als radioaktiv und wird künstlich erzeugt. Der Name „Ununtrium“ gilt als vorläufig. Die Internationale Union für reine und angewandte Chemie hat den vorübergehenden Elementnamen vergeben, welcher sich aus der Ordnungszahl des Elements im Periodensystem ergibt (Un=1, Un=1, Trium=3). Ununtrium gilt als 113. Element, weil es aus Atomen mit 113 Protonen im Kern besteht. Im Periodensystem findet man Ununtrium in der Gruppe 13, Periode 7, Block p.

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