p區(qū)第13（3A）族元素　硼族元素（Boron group elements）

B,Al,Ga,In,Tl

5號元素　B硼

1807年蓋·呂薩克（J.L.Gay-Lussac，法）和泰納（L.J.Thenard，法）用金屬鉀還原氧化硼（B2O3，硼酸脫水產(chǎn)物）制得單質硼，1808年戴維（H.Davy，英）也用同樣的方法制得純硼。主要礦物有硼砂［Na2B4O5（OH）4·8H2O］、硬硼鈣石{Ca［B3O4（OH）3］·H2O}、方硼石（Mg3［B7O12］OCl）等。

硼的單質有多種形態(tài)，無定形硼為黑色粉末，晶形硼為銀灰色，硬度僅次于金剛石，較脆。硼單質相對惰性，可溶于濃硝酸和硫酸。

硼化合物用途廣泛。硼玻璃可透紫外線。硼還是有效的中子吸收劑。硼化物多堅硬、熔點高，是化學惰性材料。將少量硼摻入硅晶體中制成的p型半導體，用于制造太陽能電池。硼烷是航天工業(yè)用高能燃料。硼和氮可以形成氮化硼（BN），它和碳（C）是等電子體，可以形成類似金剛石或石墨的結構。金剛石型的立方氮化硼硬度接近金剛石，用作高溫磨料和切割器，可以避免金剛石使用時碳化物的形成。六方氮化硼應用廣泛，從航空器的保溫層（耐氧耐高溫），到工業(yè)潤滑劑，乃至日常化妝品的添加劑（白色有光澤）。

13號元素　Al鋁

1825年厄爾斯泰德（H.C.Oersted，丹麥）用鉀汞齊還原無水氯化鋁獲得不純的金屬鋁。1827年，維勒（F.Wohler，德）用金屬鉀還原無水氯化鋁得純品鋁，并被公認為鋁的發(fā)現(xiàn)者。將氧化鋁與冰晶石共熔電解而制得鋁，純度達99.8％，此法由霍爾和赫洛特于1886年各自獨立發(fā)明，沿用至今。鋁名稱源于拉丁文“Alumen”，意為“明礬”。鋁在地殼中含量僅次于氧和硅，是含量最高的金屬元素。礦物有黏土礦、長石、云母等鋁硅酸鹽，以及鋁土礦［主要成分為Al（OH）3］、硬水鋁石［AlO（OH）］、冰晶石（Na3AlF6）和明礬石［KAl3（SO4）2（OH）6］等。

鋁是銀白色輕金屬，密度小（2.698g/cm3），有延展性，俗稱“鋼精”。在空氣中表面形成的氧化物薄膜起保護作用。鋁具有兩性，既可溶于強堿生成鋁酸鹽和氫，又可溶于稀酸生成鋁離子和氫。由于金屬鋁具有質輕、價廉、導電性好、無毒、無臭、無味、導熱性好等優(yōu)點，在金屬中應用最廣泛，產(chǎn)量僅次于鐵。鋁中加入銅、鎂、錳等制成的合金，具有質輕、堅硬和高抗張強度的特點，是制造航空航天器、汽車、快艇等的優(yōu)良材料。剛玉（α-Al2O3）硬度高，耐磨性好，用于制作儀表的軸承和精密天平的刀口。人造剛玉可代替天然寶石，添加鉻、鈦、鐵、鎳等元素可以形成紅寶石、藍寶石和黃寶石，除用作裝飾品外，還用作激光器。日常生活中，常見的鋁化合物是明礬［KAl（SO4）2·12H2O］。

鋁對人體是一種低毒、非必需的微量元素。其生化功能涉及酶、蛋白質、DNA和鈣、磷的代謝作用。攝入過多的鋁會導致神經(jīng)、骨骼和造血功能的異常，引發(fā)老年癡呆。

31號元素　Ga鎵

1875年布瓦博德朗（L.de Boisbaudran，法）從鋅礦中將鎵制出，并用分光鏡予以檢出和鑒定。名稱源于拉丁文“Gallia”，意為“高盧”（羅馬帝國統(tǒng)治時期法國的名稱），以紀念他的祖國法蘭西。鎵是分散元素，無單獨礦物，常與鋁、鋅、鍺的礦物共生，是鋁、鋅冶煉中的副產(chǎn)物。

鎵為淺藍色軟金屬，液態(tài)為銀白色，高溫時能與大多數(shù)金屬作用，生產(chǎn)具有特殊性能的合金（超導或低熔點）。三價鎵的氧化物和氫氧化物是兩性的。

主要用途：（1）制備GaAs，GaSb等半導體材料，用于生產(chǎn)發(fā)光二極管、太陽能電池等；（2）金屬鎵熔點低（30℃），沸點高（2403℃），可以用于制作高溫溫度計；（3）鎵和銦、錫形成的合金（Ga 76.4％，In 14.4％，Sn 9.2％）的最低共熔點為11℃，可代替有毒的汞，用于制作體溫計。

49號元素　In銦

1863年賴希（F.Reich，德）和李希特（H.T.Richter，德）從鋅礦中分出In2S3，并用分光鏡驗證。名稱源于“靛藍”（indigo），因其化合物在火焰中呈靛藍色。銦是分散元素，無單獨礦物，常與鋅共生，見于閃鋅礦中，含量僅在0.1％以下。

銦是淺藍色金屬，延展性好，比鉛軟，耐蝕性極強，燃燒時產(chǎn)生紫色火焰，加熱時與硫、鹵素、硒、碲、磷作用。銦可與多種金屬形成合金，用于制造低熔點或良導熱的合金，用于晶體管和光電池中。將銦箔插入核反應堆中可以控制反應的進行。銦的多種化合物（磷化銦、砷化銦、錫化銦、銻化銦）都是半導體材料。

81號元素　Tl鉈

1861年克魯克斯（W.Crookes，英）在用分光鏡檢驗硫酸廠的廢渣時，發(fā)現(xiàn)了一條絢麗的綠線，由此發(fā)現(xiàn)了鉈。名稱源于希臘文“thallos”，意為“新苗，嫩枝”。鉈屬于稀散元素，多由銅、鉛、鋅等的硫化物礦石中提取。海底的錳結核礦中亦含鉈。

鉈是柔軟的重金屬，色白似鉛，延展性好，在空氣中生成厚的氧化物膜（Tl2O）而變成暗灰色。鉈用于制作低溫電子開關（鉈汞合金）、光電池和紅外探測儀（硫化鉈）。

注：鉈及其化合物有劇毒！其毒性高于鉛和汞，是一種有蓄積性的強神經(jīng)毒物。成人最小致死量為12mg/kg。兒童最小致死量為5～7.5mg/kg。鉈中毒的特效解毒藥為普魯士藍。