Gallium, Indium, Thallium (13. skupina)
• Ga: eka-aluminium, Gallia – Francie
• In: indigově modrá čára ve spektru (indicum)
• Tl: zelená čára ve spektru (thallos – rašící výhonek, ratolest)
• zastoupení: s výjimkou Ga poměrně vzácné, rozptýlené (příměsi rud – bauxit, sulfidické
• rudy (sfalerit, galenit)
• ušlechtilejší kovy než hliník, stříbrobílé měkké kovy, nízké teploty tání (Ga tt = 29,78 °C)
• konfigurace: (n-1)d10 ns2 np1, od Tl navíc (n-2)f14 – odlišnosti v chemickém chování
• stabilní oxidační stavy: GaIII+ a InIII+ ale TlI+ (podobnost s K+ a Rb+ - podobné ion. pol.,
podobnost i s Pb2+ a Ag+)
- tendence k uchování el. páru roste od Ga k Tl
- opačné oxidační stavy možné, ale nestálé
• pokles elektronegativity (ionizační energie) – ve skupině nedochází ke
kontinuálnímu poklesu (B 2,0; Al 1,5; Ga 1,6; In 1,7 a Tl 1,8) elektronegativity shora
dolů (důsledek zaplnění d a f orbitalů elektrony)
• Ga - s kyselinami a zásadami reaguje obdobně jako hliník – amfoterní
2 Ga + 2 NaOH + 10 H2O → 2 Na[Ga(OH)4(H2O)2] + 3 H2
- sloučeniny GaIII jsou podobné hlinitým
- na vzduchu stálé, za labor. teploty často kapalné
- výroba: z bauxitu (jeho rozpuštěním v roztoku K2CO3 a elektrolýzou/redukcí
vzniklého tetrahydroxogallitanu zinkem)
- použití: náplň teploměrů, polovodiče, lasery, LED, tranzistory
• In – rozpustné ve zředěných kyselinách, s hydroxidy nereaguje
- zásaditější než gallium
- výroba: z popílku po pražení sulfidických rud (kde je příměsí)
• Tl - rozpustné ve zředěných kyselinách, s hydroxidy nereaguje (stejně jako In)
- se vzduchem a vodní párou reaguje za vzniku TlOH (silná zásada, rozpustný)
- sloučeniny TlI+ podobné sloučeninám alkalických kovů, příp. Ag+
- vysoce toxické sloučeniny
- výroba: z popílku po pražení sulfidických rud (kde je příměsí)
- použití: bez použití (infračervená spektroskopie TlBr a TlI, deratizace)
Sloučeniny
• sloučeniny GaIII a InIII vs TlI
• bazicita hydroxidů (i oxidů) roste v řadě Ga, In, Tl (TlOH je velmi silný)
• oxidy a hydroxidy v nižším oxidačním stavu jsou zásaditější než ve vyšším
• existují i sloučeniny s elektronově deficitními vazbami (podobně jako B a Al)
Hydridy
• GaH3/InH3/TlH3 – stabilita klesá s rostoucím Z, omezeně stálé za nízké teploty
• stejně klesá i stabilita aniontů MH4
- (od B po Tl)
Oxidy/Hydroxidy
• Ga2O3, GaO(OH) a Ga(OH)3 – analogické řady a systém jako u hliníku (α - γ)
• In2O3, In(OH)3 – NH3 do vodného roztoku InCl3 – podobně, ale ne tak rozsáhlý systém
• Tl2O, Tl2O3, TlOH - odlišné sloučeniny i chování (TlI)
- hygroskopický Tl2O přechází na TlOH (silná zásada)
- Tl2O2 (peroxid), Tl4O3 (smíšený oxid)
Halogenidy
• GaF, InF – nestálé (stejně jako AlF), ostatní halogenidy stabilnější, stabilita roste s
větším X
GaX3 + 2 Ga  3 GaX
• TlX – podobné halogenidům stříbrným (rozpustný fluorid, nerozpustné a světlocitlivé
těžší halogenidy)
- TlI3 – trijodid thallný (příprava z TlI a I2 v konc. HI) – vyplývá z redoxních
potenciálů:
E°(TlIII/TlI) = 1,25 V a E°(1/2 I2/I-) = 0,54 V příp. E°(I3
- /3I-) = - 0,55 V
( jodid redukuje v kyselém prostředí nekoordinovaný TlIII na TlI)
• GaX3 a InX3 – podobnost s AlX3
• TlX3 – méně stálé, odlišné chování
• halogenidy MX3 mohou tvořit anionty MX4
- a MX6
3•
GaX2 – v podstatě tetrahalogengallitany gallné GaI[GaIIIX4]
• nižší halogenidy india (InX2, In2Cl3, In4X7…) a thallia (TlX2, Tl2X3) – podobné vaz. poměry
Organokovové sloučeniny
• MR3 - GaR3, InR3 i TlR3 (R – Me, Et, Ph) – trialkyldriváty nedimerují (viz AlMe3)
• MR – Tl(C5H5) - v plynné fázi Tl[η5-C5H5], v pevné fázi řetězce střídající TlI a C5H5
- obdobně In[η5-C5H5]
Jiné sloučeniny
• chalkogenidy: InAs, InSb, polovodiče, polokovy, supravodiče: Tl5Te3, dále např. In4Se3,
Tl4S3
• explozivní: Tl3N, TlN3, TlI[TlIII(N3)4]