Loading article…
| ホウ素族（第13族） | |||||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| |||||||||||
| ↓ 期間 | |||||||||||
| 2 |  5 半 金属 | ||||||||||
| 3 |  13 その他の金属 | ||||||||||
| 4 |  31 その他の金属 | ||||||||||
| 5 |  49 その他の金属 | ||||||||||
| 6 |  81 その他の金属 | ||||||||||
| 7 | ニホニウム(Nh) 113 その他の金属 | ||||||||||
|
伝説
| |||||||||||
ホウ素族は周期表の第13族に属する化学元素で、ホウ素(B)、アルミニウム(Al)、ガリウム(Ga)、インジウム(In)、タリウム(Tl)、ニホニウム(Nh)から構成されています。この族は周期表のpブロックに属します。ホウ素族の元素は価電子を3つ持つのが特徴です。[1]これらの元素はトリエルとも呼ばれています。[a]
13族元素のいくつかは、生態系において生物学的役割を担っている。ホウ素はヒトにとって微量元素であり、一部の植物には必須である。ホウ素が不足すると植物の成長が阻害される可能性があり、過剰になると成長を阻害して害を及ぼす可能性がある。アルミニウムは生物学的役割も重大な毒性もなく、安全であると考えられている。インジウムとガリウムは代謝を刺激することができる。[3]ガリウムは鉄タンパク質に結合する能力があると考えられている。タリウムは毒性が強く、多くの重要な酵素の機能を阻害し、殺虫剤として使用されている。[4]
特徴
他のグループと同様に、このファミリーのメンバーは、特に最外殻において 電子配置のパターンを示し、その結果、化学的挙動に次のような傾向が現れます。
ホウ素族は、上に示したように電子配置の傾向と、その元素のいくつかの特性で注目に値します。ホウ素は、硬度、屈折率、金属結合への関与しにくさにおいて、他のグループのメンバーとは異なります。反応性の傾向の一例として、ホウ素は水素と反応性化合物を形成する傾向があります。[5]
このグループはp ブロックに位置しているが、そのメンバーであるホウ素と (程度は低いが) アルミニウムがオクテット則に違反していることで有名である。このグループのすべてのメンバーは三価であると特徴付けられる。
化学反応性
水素化物
ホウ素族の元素のほとんどは、原子質量が重くなり、原子番号が高くなるにつれて、反応性が増します。ホウ素は、この族の最初の元素であり、高温を除いて多くの元素と一般的に反応しませんが、水素と多くの化合物を形成することができ、ボランと呼ばれることもあります。[6]最も単純なボランはジボラン、つまりB 2 H 6です。[5]別の例はB 10 H 14です。
次の13族元素であるアルミニウムとガリウムは、AlH 3とGaH 3の両方が存在するにもかかわらず、より少ない数の安定した水素化物を形成します。グループの次の元素であるインジウムは、ホスフィン錯体H 3 InP(Cy) 3 (Cy=シクロヘキシル)などの錯化合物を除いて、多くの水素化物を形成することは知られていません。 [7]タリウムと水素の安定した化合物は、どの研究室でも合成されていません。
酸化物
ホウ素族元素はすべて三価酸化物を形成することが知られており、元素の2つの原子が3つの酸素原子と共有結合している。これらの元素はpHが増加する傾向にある（酸性から塩基性へ）。[13]酸化ホウ素（B 2 O 3）はわずかに酸性、酸化アルミニウムと酸化ガリウム（それぞれAl 2 O 3とGa 2 O 3 ）は両性、酸化インジウム(III)（In 2 O 3）はほぼ両性、酸化タリウム(III)（Tl 2 O 3）は酸に溶解して塩を形成するためルイス塩基である。これらの化合物はそれぞれ安定しているが、酸化タリウムは875℃を超える温度で 分解する。
ハロゲン化物
13族の元素もハロゲンと安定した化合物を形成することができ、通常は化学式MX 3（Mはホウ素族元素、Xはハロゲン）で表される。[14]最初のハロゲンである フッ素は、検査された全ての元素（ネオンとヘリウムを除く）と安定した化合物を形成でき、[15]ホウ素族も例外ではない。ニホニウムはフッ素と化合物NhF 3を形成し、その後ニホニウムの放射能により自発的に崩壊する可能性があるとさえ仮定されている。塩素もタリウムを含むホウ素族の全ての元素と安定した化合物を形成し、ニホニウムと反応すると仮定されている。全ての元素は、他のハロゲンと同様に適切な条件下で臭素と反応するが、塩素やフッ素よりも反応が弱い。ヨウ素は、希ガスを除く周期表の全ての天然元素と反応し、アルミニウムと爆発的に反応してAlI 3を形成することで知られている。[16] 5番目のハロゲンである アスタチンは、その放射能と半減期の短さのために、ほんの数個の化合物しか形成されておらず、At–Al、–Ga、–In、–Tl、または–Nh結合を持つ化合物の報告はないが、科学者は金属と塩を形成するはずだと考えている。[17] 17族の6番目で最後のメンバーである テネシンも、ホウ素族の元素と化合物を形成する可能性があるが、テネシンは純粋に合成であり、人工的に生成する必要があるため、その化学的性質は調査されておらず、その極度の放射能のために、どの化合物も形成後ほぼ瞬時に崩壊する可能性が高い。
物理的特性
ホウ素族の元素は、ホウ素のほとんどが例外的であるにもかかわらず、同様の物理的特性を持つことが注目されている。例えば、ホウ素族の元素は、ホウ素自身を除いてすべて柔らかい。さらに、13族の他の元素はすべて中程度の温度で比較的反応性が高いのに対し、ホウ素の反応性は非常に高い温度でのみ同等になる。すべてに共通する特性の1つは、価電子殻に3つの電子があることである。ホウ素は半金属であるため、室温では熱および電気絶縁体であるが、高温では熱と電気の良導体となる。[8]ホウ素とは異なり、このグループの金属は通常の条件下では良導体である。これは、すべての金属がほとんどの非金属よりも熱と電気をよく伝導するという長年の一般論と一致している。 [18]
酸化状態
不活性s対効果は、第13族元素、特にタリウムのような重い元素で顕著である。この結果、多様な酸化状態が生じる。より軽い元素では、+3状態が最も安定しているが、原子番号が増加するにつれて+1状態が多くなり、タリウムでは+1状態が最も安定している。[19]ホウ素は+1または+2のより低い酸化状態の化合物を形成でき、アルミニウムも同様である。[20]ガリウムは+1、+2、および+3の酸化状態の化合物を形成できる。インジウムはガリウムに似ているが、その+1化合物はより軽い元素のものよりも安定している。不活性対効果の強さはタリウムで最大になり、タリウムは一般に+1の酸化状態でのみ安定しているが、一部の化合物では+3状態が見られる。その後、形式的な酸化状態が+2である安定した単量体のガリウム、インジウム、およびタリウムラジカルが報告されている。[21]ニホニウムは+5の酸化状態をとる可能性がある。[22]
周期的な傾向
ホウ素族元素の特性にはいくつかの傾向が見られます。これらの元素の沸点は時代とともに低下し、密度は上昇する傾向があります。
核
合成ニホニウムを除いて、ホウ素族の元素はすべて安定同位体を持つ。原子番号がすべて奇数であるため、ホウ素、ガリウム、タリウムには安定同位体が2つしかないのに対し、アルミニウムとインジウムはモノアイソトピックで、1つしかない。ただし、自然界で見つかるインジウムのほとんどは、弱い放射性の115 Inである。10 Bと11 Bは両方とも安定しており、27 Al、69 Gaと71 Ga、113 In、203 Tlと205 Tlも同様である。 [ 23 ]これらの同位体はすべて、自然界で巨視的量で容易に見つかる。しかし理論的には、原子番号が66より大きい同位体はすべてアルファ崩壊に対して不安定であるはずである。逆に、原子番号が 66 以下のすべての元素 (Tc、Pm、Sm、Eu を除く) には、あらゆる形態の崩壊に対して理論的にエネルギー的に安定している同位体が少なくとも 1 つあります (観測されたことがない陽子崩壊と、原子番号が 40 を超える元素で理論的に起こり得る自発核分裂を除く)。
他のすべての元素と同様に、ホウ素グループの元素にも放射性同位体があり、自然界に微量に存在するか、または合成によって生成されます。これらの不安定同位体の中で最も長寿命なのはインジウム同位体 115 In で、半減期は4.41 × 10 14年と極めて長いです。この同位体は、わずかな放射能があるにもかかわらず、天然に存在するインジウムの大部分を占めています。最も短寿命なのは7 B で、半減期はわずか350±50 × 10 −24秒で、ホウ素同位体の中で最も中性子が少なく、半減期が測定できるほど長いです。一部の放射性同位体は科学研究で重要な役割を果たしており、商業利用のための製品の製造や、よりまれに完成品の成分として使用されるものもあります。[24]
歴史
ホウ素族は長年にわたり多くの名前がつけられてきました。以前の慣例によれば、ヨーロッパの命名システムではグループ IIIB、アメリカの命名システムではグループ IIIA でした。このグループには、「土類金属」と「トリエル」という 2 つの総称もあります。後者の名前はラテン語の接頭辞tri- (「3」) に由来し、これらの元素のすべてが例外なくその価電子殻に3 つの価電子を持っていることを示しています。[1]「トリエル」という名前は、1970 年に国際純正応用化学連合 (IUPAC) によって初めて提案されました。[25]
ホウ素は古代エジプト人には知られていたが、鉱物のホウ砂の中にしか存在していなかった。この半金属元素は、1808年にハンフリー・デービーが電気分解法で抽出するまで、純粋な形では知られていなかった。デービーは、ホウ素を含む化合物を水に溶かし、電流を流して化合物の元素を純粋な状態に分離させる実験を考案した。より大量に生産するために、デービーは電気分解からナトリウムによる還元へと切り替えた。デービーはその元素をボラシウムと名付けた。同時期に、2人のフランス人化学者、ジョゼフ・ルイ・ゲイ＝リュサックとルイ・ジャック・テナールは、鉄を使ってホウ酸を還元した。彼らが生成したホウ素は酸化されて酸化ホウ素になった。[26] [27]
アルミニウムは、ホウ素と同様、鉱物の中に存在することが最初は知られていましたが、最終的には世界の一部の地域で一般的な鉱物であるミョウバンから抽出されました。アントワーヌ・ラボアジエとハンフリー・デービーはそれぞれ別々にアルミニウムの抽出を試みましたが、どちらも成功しませんでしたが、デービーがこの金属に現在の名前をつけました。1825年になって初めて、デンマークの科学者ハンス・クリスチャン・エルステッドが、かなり不純な形でこの元素をうまく調製しました。その後多くの改良が続き、わずか2年後にはフリードリヒ・ヴェーラーによって大きな進歩が遂げられましたが、わずかに手順を修正しても不純な生成物ができました。アルミニウムの最初の純粋なサンプルは、手順でカリウムをナトリウムに置き換えたアンリ・エティエンヌ・サント＝クレール・ドヴィルによるものとされています。当時、アルミニウムは貴重品とみなされ、金や銀などの金属の隣に展示されていました。[27] [28]現在使用されている方法、すなわち氷晶石に溶解した酸化アルミニウムの電気分解は、 1880年代後半にチャールズ・マーティン・ホールとポール・エルーによって開発されました。 [27]
ホウ素族の中で最も重く安定した元素であるタリウムは、1861年にウィリアム・クルックスとクロード・オーギュスト・ラミーによって発見された。ガリウムやインジウムとは異なり、タリウムはドミトリ・メンデレーエフが周期表を発明する前に発見されていたため、メンデレーエフによって予測されていなかった。その結果、クルックスとラミーが硫酸製造の残留物を調べていた1850年代まで、誰もタリウムを探していなかった。彼らはスペクトルの中にまったく新しい線、深緑色の筋を見つけた。クルックスはそれを、緑の新芽や小枝を意味するギリシャ語のθαλλός (タロス) にちなんで名付けた。ラミーはこの新しい金属を大量に製造することができ、その化学的および物理的特性のほとんどを決定した。[29] [30]
インジウムはホウ素族の4番目の元素だが、3番目のガリウムより前に、5番目のタリウムより後に発見された。1863年、フェルディナント・ライヒと助手のヒエロニムス・テオドール・リヒターは、閃亜鉛鉱（ZnS）としても知られる鉱物の閃亜鉛鉱のサンプルで、新しく発見された元素タリウムの分光線を探していた。ライヒは白金金属のコイルで鉱石を加熱し、分光器に現れた線を観察した。予想していたタリウムの緑の線ではなく、深い藍色の新しい線が目に入った。彼らはそれが新しい元素に由来するに違いないと結論付け、それが作り出した特徴的な藍色にちなんでタリウムと名付けた。[29] [31]
ガリウム鉱物は、元素自体が発見された1875年8月まで知られていなかった。これは、周期表の発明者であるドミトリ・メンデレーエフが6年前に存在を予言していた元素の1つだった。フランスの化学者ポール・エミール・ルコック・ド・ボワボードランは、閃亜鉛鉱の分光線を調べているときに、鉱石に新しい元素の兆候を発見した。わずか3か月でサンプルを作成し、それを水酸化カリウム（KOH）溶液に溶かして電流を流すことで精製した。翌月、彼はフランス科学アカデミーに研究結果を発表し、ガリア（現在のフランス）のギリシャ名にちなんで新しい元素に名前を付けた。[32] [33]
ホウ素族で最後に確認された元素であるニホニウムは発見されたのではなく、創造または合成されたものである。この元素の合成は、ロシアのドゥブナ合同原子核研究所チームと米国のローレンス・リバモア国立研究所によって最初に報告されたが、2003年8月に実験を成功させたのはドゥブナチームであった。ニホニウムは、ニホニウムの貴重な原子を数個生成したモスコビウムの崩壊系列で発見された。結果は翌年の1月に発表された。それ以来、約13個の原子が合成され、さまざまな同位体が特徴付けられている。しかし、それらの結果は発見としてカウントされるための厳格な基準を満たしておらず、IUPACによって発見として認められたのは、ニホニウムの直接合成を目指した2004年の後の理化学研究所の実験であった。[34]
語源
「ホウ素」という名前は、ホウ砂鉱物を意味するアラビア語（بورق, boraq）に由来しており、ホウ素が抽出される前から知られていました。接尾辞「-on」は「炭素」から取られたと考えられています。[35]アルミニウムは、1800年代初頭にハンフリー・デービーによって命名されました。これは、苦い塩を意味するギリシャ語のalumen、または鉱物を意味するラテン語のalumに由来しています。 [36]ガリウムは、発見された場所であるフランスを指すラテン語のGalliaに由来しています。 [37]インジウムは、藍染料を意味するラテン語のindicumに由来し、元素の顕著な藍色の分光線を指します。[38]タリウムは、インジウムと同様に、分光線の色を表すギリシャ語のthallosにちなんで名付けられました。thallos は緑の小枝または新芽を意味します。[39] [40]「ニホニウム」は発見された日本にちなんで名付けられまし た。
発生と豊富さ
ボロン
原子番号5のホウ素は非常に軽い元素である。自然界ではほとんど存在せず、存在量も非常に少なく、地殻のわずか0.001%（10 ppm） [41]を構成するに過ぎない。100種類以上の鉱物や鉱石に存在することが知られているが、主な供給源はホウ砂であるが、コールマナイト、ボラサイト、ケルナイト、トゥシオナイト、ベルボライト、フルオロホウ石にも含まれる。[42]ホウ素の世界の主要な採掘国および抽出国には、トルコ、米国、アルゼンチン、中国、ボリビア、ペルーなどがある。トルコはこれらの国の中で圧倒的に多く、世界のホウ素抽出量の約70%を占めている。米国は2番目で、その生産量のほとんどはカリフォルニア州から来ている。[43]
アルミニウム
アルミニウムは、ホウ素とは対照的に、地殻に最も多く存在する金属であり、3番目に豊富な元素である。地殻の約8.2%（82,000 ppm）を構成し、これを上回るのは酸素とケイ素のみである。[41]しかし、アルミニウムは自由元素として自然界に存在することはまれである点でホウ素に似ている。これは、アルミニウムが酸素原子を引き寄せ、いくつかの酸化アルミニウムを形成する傾向があるためである。現在、アルミニウムは、ガーネット、トルコ石、緑柱石など、ホウ素とほぼ同じくらい多くの鉱物に存在することが知られているが、主な供給源はボーキサイト鉱石である。アルミニウムの採掘で世界をリードする国は、ガーナ、スリナム、ロシア、インドネシアであり、オーストラリア、ギニア、ブラジルがそれに続く。[44]
ガリウム
ガリウムは地殻中では比較的希少な元素で、より軽い同族元素ほど多くの鉱物には存在しません。地球上での存在量はわずか0.0018% (18 ppm) です。[41]ガリウムの生産量は他の元素に比べて非常に少ないですが、抽出方法が改善されたため、長年にわたって大幅に増加しています。ガリウムは、ボーキサイトや閃亜鉛鉱などのさまざまな鉱石、およびダイアスポアやゲルマナイトなどの鉱物に微量に含まれています。石炭にも微量が含まれています。 [45]ガリウム含有量は、ガリウム鉱 (CuGaS 2 ) などのいくつかの鉱物でより多く含まれていますが、これらは主要な供給源として数えるには希少すぎるため、世界の供給量に占める割合はごくわずかです。
インジウム
インジウムはホウ素族のもう一つの希少元素で、その含有量はわずか0.000005% (0.05 ppm) です。[41]インジウムを含む鉱物はごくわずかしか知られておらず、そのすべてが希少です。その一例がインダイトです。インジウムはいくつかの亜鉛鉱石に含まれていますが、その量はごくわずかです。同様に、銅鉱石や鉛鉱石にも微量しか含まれていません。鉱石や鉱物に含まれる他のほとんどの元素と同様に、インジウムの抽出プロセスは近年効率化され、最終的に収量の増加につながっています。カナダはインジウム埋蔵量で世界トップですが、米国と中国も同等の量を保有しています。[46]
タリウム
タリウムは地殻中に中程度に存在し、その含有量は0.00006% (0.6 ppm)と推定されている。[41]地上では一部の岩石、土壌、粘土中に見られる。鉄、亜鉛、コバルトの多くの硫化鉱石にはタリウムが含まれている。鉱物中には中程度の量で含まれており、例としてはクルックサイト(最初に発見された鉱石)、ロランド石、ルティエライト、ブコバイト、ハッチンソン石、サバティエライトなどがある。少量のタリウムを含む鉱物は他にもあるが、非常に稀で主要な供給源にはならない。
ニホニウム
ニホニウムは自然界には存在せず、研究室で作られた元素です。そのため、安定同位体を持たない 合成元素として分類されます。
アプリケーション
合成ニホニウムを除いて、ホウ素グループのすべての元素は、多くの製品の製造や内容において数多くの用途と応用があります。
ボロン
ホウ素はここ数十年で多くの工業用途に利用されており、今も新たな用途が見出されています。一般的な用途はグラスファイバーです。[47]ホウケイ酸ガラスの市場は急速に拡大しており、その特質の中で最も注目すべきは、通常のガラスよりも熱膨張に対する耐性がはるかに高いことです。ホウ素とその誘導体の商業的に拡大しているもう1つの用途はセラミックです。いくつかのホウ素化合物、特に酸化物は、独特で貴重な特性を持っているため、あまり役に立たない他の材料の代替品となっています。ホウ素は、その断熱特性のために、鍋、花瓶、皿、セラミックの鍋の取っ手に使用されています。
ホウ砂化合物は衣類や歯の漂白剤として使用されています。ホウ素とその化合物のいくつかは硬いため、幅広い用途に使用されています。生産されるホウ素のごく一部（5％）は農業に使用されています。[47]
アルミニウム
アルミニウムは日常生活でよく使われる金属です。アルミニウムは、建設資材、電気機器、特にケーブルの導体、調理や食品保存用の道具や容器に最もよく使われています。アルミニウムは食品と反応しないため、缶詰に特に便利です。酸素との親和性が高いため、強力な還元剤になります。微粉末の純粋なアルミニウムは空気中で急速に酸化し、その過程で大量の熱を発生します（約5500 °Fまたは3037 °Cで燃焼します）。そのため、溶接など大量の熱が必要な用途に使用されます。アルミニウムは、航空機の軽量ボディを作るために使用される合金の成分です。自動車のフレームやボディにもアルミニウムが組み込まれることがあり、軍事機器にも同様の用途があります。あまり一般的ではない用途としては、装飾品や一部のギターの部品などがあります。この元素は、さまざまな電子機器にも使用されています。[48] [49]
ガリウム
ガリウムとその誘導体の用途が見出されたのはここ数十年のことである。ガリウムヒ素は半導体、増幅器、太陽電池（衛星など）、FM送信機回路のトンネルダイオードに使用されている。ガリウム合金は主に歯科用に使用されている。塩化ガリウムアンモニウムはトランジスタのリード線に使用されている。[50]ガリウムの主な用途はLED照明である。純粋な元素は半導体のドーパントとして使用されており[要出典]、他の元素を含む電子機器でも追加の用途がある。ガリウムはガラスや磁器を「濡らす」ことができる特性があるため、鏡やその他の反射率の高い物体を作るのに使用できる。ガリウムを他の金属の合金に加えて融点を下げることもできる。
インジウム
インジウムの用途は4つのカテゴリーに分けられる。生産量の大部分（70%）はコーティングに使用され、通常はインジウムスズ酸化物（ITO）として組み合わされる。より少ない部分（12%）は合金やはんだに使用され、同量は電気部品や半導体に使用され、残りの6%はマイナーな用途に使用される。[51]インジウムが見つかる可能性のあるアイテムには、メッキ、ベアリング、ディスプレイデバイス、熱反射板、蛍光体、および原子力制御棒などがある。インジウムスズ酸化物は、ガラスコーティング、ソーラーパネル、街灯、電気リン光ディスプレイ（EPD）、エレクトロルミネセンスディスプレイ（ELD）、プラズマディスプレイパネル（PDP）、電気化学ディスプレイ（EC）、電界放出ディスプレイ（FED）、ナトリウムランプ、フロントガラス、ブラウン管など、幅広い用途があり、最も重要なインジウム化合物となっている。[52]
タリウム
タリウムは、他のホウ素族元素よりも、元素の形でよく使用されます。化合物化されていないタリウムは、低融点ガラス、光電セル、スイッチ、低範囲ガラス温度計用の水銀合金、タリウム塩に使用されます。タリウムはランプや電子機器に使用されており、心筋イメージングにも使用されます。タリウムを半導体に使用する可能性が研究されており、有機合成の触媒として知られています。水酸化タリウム(TlOH) は、主に他のタリウム化合物の製造に使用されます。硫酸タリウム(Tl 2 SO 4 ) は優れた害虫駆除剤であり、一部のネズミ毒の主成分です。しかし、米国および一部のヨーロッパ諸国では、人体に対する毒性が高いため、この物質を禁止しています。しかし、他の国では、この物質の市場が拡大しています。Tl 2 SO 4は光学システムにも使用されます。[53]
生物学的役割
第13族元素はいずれも複雑な動物において生物学的に大きな役割を果たしていないが、いくつかは少なくとも生物と関連している。他のグループと同様に、軽い元素の方が重い元素よりも生物学的役割が強いのが普通である。最も重い元素は有毒であり、同周期の他の元素も同様である。ホウ素はほとんどの植物にとって不可欠であり、植物の細胞はホウ素を細胞壁の強化などの目的で使用している。ホウ素はヒトにも存在し、必須微量元素であることは確かだが、ヒトの栄養におけるその重要性については議論が続いている。ホウ素の化学的性質上、炭水化物などの重要な分子と錯体を形成するため、ヒトの体内でこれまで考えられていたよりも多くの用途がある可能性がある。ホウ素はまた、特に傷の治癒において、鉄の機能の一部を代替できることが示されている。 [54]アルミニウムは自然界に広く存在するにもかかわらず、植物や動物における生物学的役割は知られていない。[55]ガリウムは人体に必須ではないが、鉄(III)との関係により、鉄を輸送・貯蔵するタンパク質に結合することができる。[56]ガリウムは代謝を促進することもできる。インジウムとそのより重い同族体は生物学的役割を持たないが、少量のインジウム塩はガリウムと同様に代謝を促進することができる。[31]
毒性
ホウ素グループの各元素は、植物や動物に対して独自の毒性プロファイルを持っています。
ホウ素毒性の一例として、 20 mMを超える濃度で大麦に害を及ぼすことが観察されている。[57]植物におけるホウ素毒性の症状は数多くあり、研究を複雑にしている。これには、細胞分裂の減少、シュートと根の成長の低下、葉緑素の生成の減少、光合成の阻害、気孔コンダクタンスの低下、[58]根からの陽子排出の減少、[59]リグニンとスベリンの沈着などがある。[60]
アルミニウムは少量では顕著な毒性の危険性はありませんが、大量に摂取するとわずかに毒性があります。ガリウムは毒性があるとは考えられていませんが、軽微な影響が出る可能性があります。インジウムは毒性がなく、ガリウムとほぼ同じ注意を払って取り扱うことができますが、その化合物の中にはわずかにまたは中程度の毒性があるものもあります。
タリウムはガリウムやインジウムと異なり、極めて毒性が強く、多くの中毒死を引き起こしています。最も顕著な影響は、少量でも明らかな全身の脱毛ですが、他にもさまざまな症状を引き起こし、多くの臓器の機能を阻害し、最終的には停止させます。タリウム化合物はほぼ無色、無臭、無味であるため、殺人者によって使用されています。タリウム（同様に毒性のある化合物である硫酸タリウムとともに）がネズミやその他の害虫の駆除に導入されて以来、意図的または偶発的なタリウム中毒の発生が増加しました。そのため、1975 年以降、米国を含む多くの国でタリウム殺虫剤の使用が禁止されています。
ニホニウムは非常に不安定な元素であり、アルファ粒子を放出して崩壊する。その強い放射能のため、かなりの量のニホニウム（数原子以上）はまだ組み立てられていないが、非常に有毒であることは間違いない。[61]
注記
- ^ 13族元素の イコサゲンという名称は、その元素が特徴的に形成する二十面体構造を指して、 [2]時折使用されることがある。
- ^ 現在までにニホニウム化合物は合成されておらず（おそらくNhOHを除く）、提案されている他の化合物はすべて完全に理論上のものである。
参考文献
- ^ ab Kotz, John C.; Treichel, Paul & Townsend, John Raymond (2009). 化学と化学反応性。第2巻。ベルモント、カリフォルニア州、米国: Thomson Books。p . 351。ISBN 978-0-495-38712-1。
- ^ グリーンウッド、ノーマン N. ; アーンショウ、アラン (1997)。元素の化学(第 2 版)。バターワース-ハイネマン。p. 227。ISBN 978-0-08-037941-8。
- ^ ファイク・アトロシ編『疾病治療における薬理学と栄養介入』45ページ
- ^ ドブス、マイケル（2009）。臨床神経毒性学：症候群、物質、環境。フィラデルフィア、ペンシルバニア州：サンダース。pp. 276–278。ISBN 978-0-323-05260-3。
- ^ abc ハーディング、A.、チャーリー; ジョンソン、デビッド; ジェーンズ、ロブ (2002)。pブロックの要素。ケンブリッジ、英国：オープン大学。p. 113。ISBN 0-85404-690-9。
- ^ ラガヴァン、PS (1998)。無機化学の概念と問題。ニューデリー、インド：ディスカバリー出版社。p. 43。ISBN 81-7141-418-4。
- ^ Cole, ML; Hibbs, DE; Jones, C.; Smithies, NA (2000). 「ホスフィンおよびホスフィドインジウムヒドリド錯体と無機合成におけるその利用」。Journal of the Chemical Society、Dalton Transactions (4): 545–550. doi :10.1039/A908418E。
- ^ ダウンズ著、pp. 197–201
- ^ デインティス、ジョン (2004)。オックスフォード化学辞典。マーケットハウスブックス。ISBN 978-0-19-860918-6。
- ^ ブレシンスキー、SV; アブラモワ、VF（1958）。 ヒミヤ・インディア（ロシア語）。フルンゼ。301ページ。
- ^ ダウンズ、pp. 195–196
- ^ ヘンダーソン、6ページ
- ^ Jellison, GE; Panek, LW; Bray, PJ; Rouse, GB (1977). 「B10、B11、およびO17 NMRによるガラス質B2O3の構造と結合の決定」。The Journal of Chemical Physics。66 ( 2): 802。Bibcode : 1977JChPh..66..802J。doi :10.1063/1.433959 。 2011年6月16日閲覧。
- ^ ヘンダーソン、60ページ
- ^ Young, JP; Haire, RG; Peterson, JR; Ensor, DD; Fellow, RL (1981). 「放射性崩壊の化学的影響。2. バークリウム-249 とカリホルニウム-249 のアインシュタイン-253 ハロゲン化物への成長に関する分光光度計による研究」。無機化学。20 ( 11): 3979–3983。doi :10.1021/ic50225a076。
- ^ フランシス、ウィリアム (1918)。「The Chemical Gazette、またはJournal of Practical Chemistry」。XVI 。ボストン、マサチューセッツ州：269。
{{cite journal}}:ジャーナルを引用するには|journal=(ヘルプ)が必要です - ^ローザ、グレッグ (2010)。ハロゲン元素：フッ素、塩素 、臭素、ヨウ素、アスタチン。ニューヨーク州ニューヨーク：ローゼン出版グループ、p. 33。ISBN 978-1-4358-3556-6。
- ^ ジラード、ジェームズ・E. (2010)。犯罪学：法医学、犯罪、テロリズム。ジョーンズ＆バートレットラーニング。p. 221。ISBN 978-0-7637-7731-9。
- ^ ヘンダーソン、57ページ
- ^ バレット、ジャック (2001)。構造と結合。ケンブリッジ、英国：王立化学協会。p. 91。ISBN 0-85404-647-X。
- ^ Protchenko, Andrey V.; Dange, Deepak; Harmer, Jeffrey R.; Tang, Christina Y.; Schwarz, Andrew D.; Kelly, Michael J.; Phillips, Nicholas; Tirfoin, Remi; Birjkumar, Krishna Hassomal; Jones, Cameron; Kaltsoyannis, Nikolas; Mountford, Philip; Aldridge, Simon (2014 年 2 月 16 日). 「安定な GaX 2、InX 2および TlX 2ラジカル」. Nature Chemistry . 6 (4): 315–319. Bibcode :2014NatCh...6..315P. doi :10.1038/nchem.1870. PMID 24651198.
- ^ Haire, Richard G. (2006). 「超アクチニド元素と未来の元素」。 Morss 著、Edelstein, Norman M.、Fuger, Jean (編著)。『アクチニド元素と超アクチニド元素の化学(第 3 版)』。ドルドレヒト、オランダ: Springer Science+Business Media。ISBN 1-4020-3555-1。
- ^ アルドリッジ、サイモン; ダウンズ、アンソニー J.; ダウンズ、トニー (2011)。第 13 族金属アルミニウム、ガリウム、インジウム、タリウム: 化学パターンと特異性。ジョン ワイリー アンド サンズ。p. ii。ISBN 978-0-470-68191-6。
- ^ ダウンズ、pp. 19–24
- ^ Girolami, GS (2009). 「ニクトゲンとニクチドという用語の由来」J Chem Educ . 86 (10): 1200–1201. Bibcode :2009JChEd..86.1200G. doi :10.1021/ed086p1200.
- ^ クレブス、ロバート E. (2006)。地球の化学元素の歴史と利用: リファレンスガイド。グリーンウッドプレス。p. 176。ISBN 978-0-313-33438-2。
- ^ abc Weeks, Mary Elvira (1932). 「元素の発見。XII. カリウムとナトリウムの助けを借りて単離された他の元素：ベリリウム、ホウ素、ケイ素、アルミニウム」。化学教育ジャーナル。9 (8): 1386。Bibcode :1932JChEd...9.1386W。doi : 10.1021 /ed009p1386 。
- ^ ダウンズ、15ページ
- ^ ab Weeks, Mary Elvira (1932). 「元素の発見。XIII. いくつかの分光学的発見」。化学教育ジャーナル。9 ( 8): 1413。Bibcode : 1932JChEd...9.1413W。doi : 10.1021/ed009p1413。
- ^ Enghag, Per (2004). 元素百科事典: 技術データ、歴史、処理、応用。Wiley. p. 71. Bibcode :2004eetd.book.....E. ISBN 978-3-527-30666-4。
- ^ エムズリー、192ページ
- ^ エムズリー、pp. 158–159
- ^ Weeks, Mary Elvira (1932). 「元素の発見。XV. メンデレーエフが予測したいくつかの元素」。化学教育ジャーナル。9 ( 9): 1605–1619。Bibcode : 1932JChEd ...9.1605W。doi :10.1021/ed009p1605。
- ^ Oganessian, Yu. Ts.; Utyonkoy, V.; Lobanov, Yu.; Abdullin, F.; Polyakov, A.; Shirokovsky, I.; Tsyganov, Yu.; Gulbekian, G.; Bogomolov, S. (2004). 「243Am(48Ca,xn)291−x115反応における元素115の合成実験」(PDF) . Physical Review C . 69 (2): 021601. Bibcode :2004PhRvC..69b1601O. doi :10.1103/PhysRevC.69.021601.
- ^ラヴロヴァ、ナタリー（2010）。現代英語における単語構築戦略。 ドイツ：GRIN Verlag。p.95。ISBN 978-3-640-53719-8。
- ^ ブガルスキー、ランコ (2000)。トミッチ、オルガ・ミシェスカ。ミロラド、ラドヴァノヴィッチ（編）。語学学習の歴史と視点。オランダ、アムステルダム: John Benjamins Publishing Co. p. 211.ISBN 90-272-3692-5。
- ^ Weeks , Mary Elvira (1932). 「元素の発見。XIII. Mendeleeff によって予測されたいくつかの元素」。化学教育ジャーナル。9 ( 9): 1605–1619。Bibcode : 1932JChEd ...9.1605W。doi :10.1021/ed009p1605。
- ^ Venetskii, S. (1971). 「インジウム」. Metallurgist . 15 (2): 148–150. doi :10.1007/BF01088126.
- ^ ハーパー、ダグラス。「タリウム」。オンライン語源辞典。
- ^ Weeks , Mary Elvira (1932). 「元素の発見。XIII. タリウムの発見に関する補足ノート」。化学教育ジャーナル。9 (12): 2078。Bibcode : 1932JChEd...9.2078W。doi :10.1021/ed009p2078。
- ^ abcde Kotz, John C.; Treichel, Paul & Townsend, John Raymond (2009). 化学と化学反応性。第2巻。ベルモント、カリフォルニア州、米国: Thomson Books。p . 979。ISBN 978-0-495-38712-1。
- ^ クライン、コーネリス、ハールバット、コーネリアス・ジュニア (1985)鉱物学マニュアル、ワイリー、第 20 版、pp. 343–347、ISBN 0-471-80580-7
- ^ Zbayolu, G .; Poslu, K. (1992). 「トルコにおけるホウ酸塩の採掘と処理」。鉱物処理と抽出冶金レビュー。9 (1–4): 245–254。Bibcode : 1992MPEMR ...9..245O。doi :10.1080/08827509208952709。
- ^ エムズリー、22～26ページ
- ^ Shan Xiao-quan、Wang Wen、Wen Bei (1992)。「スラリーサンプリングとニッケル化学修飾を用いた電熱原子吸光分析法による石炭および石炭フライアッシュ中のガリウムの測定」。Journal of Analytical Atomic Spectrometry。7 (5): 761。doi : 10.1039 /JA9920700761。
- ^ シュヴァルツ・シャンペラ、ウルリッヒ; M.ヘルツィヒ;ピーター。ゲオヴィッセンシャフテンとローストッフのために、ドイツ連邦共和国 (2002)。インジウム: 地質学、鉱物学、経済学。ベルリン、ドイツ: Springer-Verlag。 p. 161.ISBN 3-540-43135-7。
- ^ ab Roesky, HW; Atwood, David A. (2003). グループ 13 化学 III: 工業的応用. ベルリン、ドイツ: Springer-Verlag. pp. 3–10. ISBN 3-540-44105-0。
- ^ グレゴリー、JW（2004）。経済地質学の要素。テイラー＆フランシス。p.152。
- ^ Chatterjee, KK (2007). 金属と金属鉱物の用途。ニューエイジインターナショナル。p. 9. ISBN 978-81-224-2040-1。
- ^ チャンドラー、ハリー (1998)。非冶金学者のための冶金学。ASMインターナショナル。p. 59。ISBN 0-87170-652-0。
- ^ 米国内務省 (2007)。鉱物年鑑: 金属と鉱物; 2005年。ワシントン D.C.: 米国政府印刷局。pp. 36–1。ISBN 978-1-4113-1980-6。
- ^ シュヴァルツ・シャンペラ、ウルリッヒ; M.ヘルツィヒ、ピーター;ゲオヴィッセンシャフテンとローストッフのために、連邦議会 (2002)。インジウム: 地質学、鉱物学、経済学。ベルリン、ドイツ: Springer-Verlag。 p. 169.ISBN 3-540-43135-7。
- ^ Mager, Jeanne (1998). 労働安全衛生百科事典. ジュネーブ、スイス: 国際労働機関出版局. p. section 63.40. ISBN 978-92-2-109816-4。
- ^ ライリー、コナー（2004）。栄養微量金属。エイムズ、アイオワ：ブラックウェル出版。p. 217。ISBN 1-4051-1040-6。
- ^ Exley, Christopher (2013)、「生物系におけるアルミニウム」、Kretsinger, Robert H.、Uversky, Vladimir N.、Permyakov, Eugene A. (編)、Encyclopedia of Metalloproteins、ニューヨーク、NY: Springer、pp. 33–34、doi :10.1007/978-1-4614-1533-6_105、ISBN 978-1-4614-1533-6、 2022-04-17取得
- ^ クライトン、ロバート R. (2008)。生物無機化学入門。イギリス。p. 9。ISBN 978-0-444-52740-0。
{{cite book}}: CS1 メンテナンス: 場所が見つかりません 発行者 (リンク) - ^ Fangsen, Xu (2007). 植物と動物のホウ素栄養の進歩。ドルドレヒト、オランダ：Springer。p. 84。ISBN 978-1-4020-5382-5。
- ^ Lovatt, Carol J.; Bates, Loretta M. (1984). 「過剰ホウ素が光合成と成長に及ぼす初期影響」Journal of Experimental Botany . 35 (3): 297–305. doi :10.1093/jxb/35.3.297.
- ^ マルタ、ロルダン;ベルバー、アンドレス。ロドリゲス・ロサレス、ピラール。フェロール、ヌリア。ドネア、フアン・ペドロ（1992年1月）。 「ヒマワリの根の原形質膜プロトンポンプに対するホウ素の生体内および生体外効果」。植物生理学。84 (1): 49–54。土井：10.1111/j.1399-3054.1992.tb08763.x。
- ^ Ghanati, Faezeh; Morita, Akio; Yokota, Hiromi (2002年6月). 「タバコ細胞における過剰ホウ素によるスベリンの誘導とリグニン含有量の増加」.土壌科学と植物栄養. 48 (3): 357–364. Bibcode :2002SSPN...48..357G. doi :10.1080/00380768.2002.10409212. S2CID 84906176.
- ^ ドブス、マイケル（2009）。臨床神経毒性学：症候群、物質、環境。フィラデルフィア：サンダース。p.277。ISBN 978-0-323-05260-3。
文献
- ダウンズ、アンソニー・ジョン（1993）。アルミニウム、ガリウム、インジウム、タリウムの化学。チャップマン・アンド・ホール社。pp. 197–201。ISBN 978-0-7514-0103-5。
- エムズリー、ジョン（2006年）。自然の構成要素：要素のAZガイド。グリーンウッドプレス。p.192。ISBN 978-0-19-850340-8。
- ヘンダーソン, W. (2000). 主族化学. ケンブリッジ、イギリス: 王立化学協会. p. 6. ISBN 0-85404-617-8。
外部リンク
- 酸化物（化合物） – ブリタニカ百科事典オンライン版。Britannica.com。2011年5月16日閲覧。
- 視覚要素: グループ 13。Rsc.org。2011 年 5 月 16 日に取得。
- 第 13 族元素の化学反応性の傾向。Tutorvista.com。2011 年 5 月 16 日に取得。
- [1] etymonline.com 2011年7月27日閲覧