Einige Eigenschaften der Borgruppenelemente
Salze von M2 + -Ionen
Die Ionisierungsenergien legen nahe, dass die Bildung von Salzen der M2 + -Ionen könnten möglich sein. Auf den ersten Blick scheint dies der Fall zu sein, da Galliumverbindungen mit der Formel GaX2 (X steht für Chlor, Brom oder Iod) hergestellt werden können und ähnliche Fälle bei den anderen Metallen dieser Gruppe auftreten. Es wird jedoch allgemein festgestellt, dass solche Verbindungen eine gemischte Oxidationsstufe aufweisen; das heißt, sie enthalten Metallatome sowohl in der einen als auch in der drei Oxidationsstufe, eine Bedingung, die als M + (M3 + X4) – symbolisiert wird. Die nächste Annäherung an M2 + -Derivate erfolgt in Galliumsulfid, Selenid und Tellurid, die durch Erhitzen von Gallium mit stöchiometrischen Mengen von Schwefel, Selen bzw. Tellur hergestellt werden. Untersuchungen der Struktur dieser Verbindungen durch Röntgenverfahren zeigen, dass sie (Ga-Ga) 4+ -Einheiten enthalten, die in einem schichtartigen Gitter angeordnet sind; Die Kopplung der Galliumatome auf diese Weise koppelt die für die Bindungen verfügbaren Elektronen und erklärt dadurch den Diamagnetismus der Verbindungen (Diamagnetismus ist eine Eigenschaft, die mit gepaarten Elektronen verbunden ist).
Die große Energiemenge, die erforderlich ist, um Das vollständige Entfernen von drei Elektronen aus einem Boratom macht die Bildung von Salzen, die das bloße B3 + -Kation enthalten, unmöglich. Selbst mit solchen Ionen verbundenes Hydratationswasser wäre zu stark deformiert, um stabil zu sein, und daher ist das aquatisierte Ion B3 + (aq) unbekannt. Es wird viel weniger Energie benötigt, um Elektronen von 2s-Orbitalen in 2p-Orbitale in Boratomen zu befördern, so dass Borverbindungen immer kovalent sind. Die Bororbitale werden entweder mit der Konfiguration sp2 (wenn Bor Bindungen mit drei anderen Atomen bildet, beispielsweise in Borazin) oder sp3 (wenn Bor Bindungen mit vier Atomen bildet, wie in Metallborhydriden) hybridisiert (siehe chemische Bindung: Valenzbindung) Theorie: Hybridisierung).