O documento descreve as propriedades químicas dos elementos do Grupo 3A (Boro, Alumínio, Gálio, Índio e Tálio). Apresenta suas estruturas eletrônicas, estados de oxidação, propriedades físicas e químicas, compostos formados, usos e métodos de produção industrial, com foco no Alumínio.

1. Grupo IIIA

3. Elementos do bloco s e d: todos metálicos
Elementos do bloco p: não metais e metais
Diversidade de propriedades químicas e algumas
tendências distintas
Boro: ametal
Alumínio:
essencialmente
metálico,
embora
freqüentemente classificado como metalóide
Gálio, Índio e Tálio: metais
seja

7. Grande diferença de tamanho entre B e Al:
Boro: não metal, P.F extremamente elevado, sempre forma
ligações covalentes e seu óxido é ácido
Alumínio: metal, P.F muito mais baixo e seu óxido é
anfótero

8. O Estado de Oxidação (+1 e +3)
Descendo pelo grupo: tendência crescente dos elementos
Ga, In e Tl para formar compostos monovalentes
Monovalência pode ser explicada se os elétrons s externo
permanecem emparelhados não participando da ligação:
efeito do par inerte.

9. O Estado de Oxidação (+1 e +3)
Se a energia necessária para desemparelhar os elétrons for
maior que a energia liberada na formação da ligação, então os
elétrons permanecerão emparelhados
Os compostos univalentes do tálio são mais estáveis

10. O Estado de Oxidação (+1 e +3)
O efeito do par inerte acontece também em outros elementos
mais pesados de outros grupos do bloco p
Sn e Pb (Grupo 4) e Sb e Bi (Grupo 5)
O Gálio é aparentemente bivalente em alguns compostos.
GaCl2
Estrutura do GaCl2 é Ga+[GaCl4]-, que contém gálio nos dois
estados de oxidação: +3 e +1

12. AlCl3 e GaCl3 são covalentes quando anidros
Em solução, a grande quantidade de energia de
hidratação envolvida compensa o elevado potencial de
ionização e todos os íons metálicos existem no estado
hidratado
Energia de Ionização Al: 5.137 kJ/mol
Entalpia de hidratação dos íons: -5.808 kJ/mol

14. PONTO DE FUSÃO EBULIÇÃO
B: estrutura na forma icosaedro (fora do comum) tendo P.F
muito elevado
Ga: P.F bastante baixo, pois tem estrutura que se assemelha
a moléculas diatômicas

16. ACIDEZ DE LEWIS
Aspecto mais importante dos elementos do Grupo 3A:
deficiência de elétrons e a resultante acidez de Lewis
Originada da configuração eletrônica ns2np1, a qual
contribui com o máximo de 6 elétrons na camada de
valência, quando são formadas 3 ligações covalentes
Deficiência de elétrons: influência nas estruturas e nas
reações dos compostos dos elementos

17. Relação Diagonal
Similaridades entre pares de elementos ao se passar de um
período para outro adjacente:
 Boro e Silício formam óxidos ácidos; Alumínio forma óxido
anfótero
 B e Si formam estruturas de óxido poliméricos
 B e Si formam hidretos gasosos e inflamáveis. O hidreto
de alumínio é sólido.

21. Hidretos simples de boro

23. e como antisséptico suave
 Borax: amaciante, produto de limpeza e pesticida suave

25. Mistura de hidróxidos
de alumínio hidratados

27.  Tratamento de água

28. Bauxita: Al2O3.H2O ou Al2O3. 3H2O (Al(OH)3)

29. PRODUÇÃO DO ALUMÍNIO
Principais reservas de bauxita:
 América do Sul (33%)
 África (27%)
 Ásia (17%)
 Oceania (13 %)
Brasil (9%): grandes reservas no Pará e em Minas Gerais, e
é também um dos maiores produtores do minério, ocupando
um lugar de destaque no cenário mundial.

30. Quantidades que variam com
a região de origem: alteração
no aspecto físico do minério

38. Al2O3: funde à 2000 ºC e não é prático fazer a eletrólise do sal fundido
Processo Hall: mais utilizado industrialmente para produção de Al
Dissolução da alumina em um banho de criolita (Na 3AlF6 P.F: 1012ºC)
fundida, que é um dos melhores solventes para a alumina

39. Al2O3: decompõe-se em oxigênio que se combina com o ânodo de
carbono, desprendendo-se em forma de CO 2. O alumínio líquido se
precipita no fundo da cuba eletrolítica

45. Coagulação: desestabilização dos colóides (partículas de argilominerais)
utilizando sais de alumínio ou ferro, aglomerando partículas sólidas
Produção de hidróxidos gelatinosos pouco solúveis

47. Floculação: agitação lenta proporcionando
partículas sólidas, produzindo flocos maiores
aglutinação
das

54. H = - 3340 kJ
Reação thermite ou aluminotermia

55. O alumínio se torna incandescente,
emitindo luz branca, e frequentemente
provoca incêndio
A grande afinidade do alumínio pelo
oxigênio é aproveitada na obtenção de
outros metais, a partir de seus óxidos:
8Al + 3Mn3O4
4Al2O3 + 9Mn