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湘大杨立新课件 第13章 硼族元素
第 13 章 硼族元素 B:SP2杂化;存在分子间氢键 γ-Al2O3 具有强的吸附能力与催化能力 13 - 2 - 3 铝的三卤化物 13 - 3 镓、铟、铊 镓、铟、铊正三价化合物越来越不稳定,正一价化合物越来越稳定: 2 Ga + 3 H2SO4 Ga2(SO4)3 + 3 H2↑ 2 In + 3 H2SO4 In 2(SO4)3 + 3 H2↑ 2 Tl + H2SO4 Tl2SO4 + H2↑ Ga + 6 HNO3 Ga (NO3)3 + 3 NO2 + 3 H2O 2 Tl + 2 HNO3 TlNO3 + NO2 + H2O * * IIIA B Al Ga In Tl ns2np1 B 为非金属,Al、Ga、In、Tl 是金属。 常见氧化态:B、Al、Ga +3 In +1,+3 Tl +1 最大配位数:B: 4 HBF4 其它:6 Na3AlF6 硼族元素的最大特征是缺电子元素,可形成缺电子化合物。 13 - 1 硼单质及其化合物 晶形硼 无定形硼 黑灰色 棕色粉末 熔点,沸点都很高 硬度大 化学活性高 13 - 1 - 1 硼单质 1 硼的同素异形体 2 单质硼的化学性质 2 B + 3F2 2 BF3 4 B + 3O2 2 B2O3 2 B + 6 H2O(g) 2 B(OH)3 + 3 H2↑ 2 B + N2 2 BN 2 B + 3 Cl2 2 BCl3 2 B + 3 S B2S3 B + 3 HNO3(浓) B(OH)3 + 3 NO2↑ 2 B + 3 H2SO4 (浓) 2 B(OH)3 + 3 SO2↑ 2 B + 2 NaOH+3 KNO3 2 NaBO2+3 KNO2+H2O 13 - 1 - 2 硼的氢化物 最简单的硼烷是 B2H6 2 BH3(g) = B2H6(g) △rH = -148 kJ·mol-1 sp3 三中心两电子氢桥键 B B H H H H H H 119pm H B B H H H H H 133pm B2H6 (g) + 3 O2 (g) B2O3 (s) + 3 H2O (l) B2H6 (g) + 6 Cl2 (g) BCl3 (l) + 6 HCl (g) B2H6 + 6 H2O 2 H3BO3 + 6 H2 硼烷中有 五种键型 硼氢键 B-H 硼硼键 B-B 氢桥键 B B H 闭合的3中心-2电子硼桥键 B B B 开放的3中心-2电子硼桥键* B B B *量子化学研究认为此种键可以不予考虑 癸硼烷-14(B10H14)的键联关系示意图 13 - 1 - 3 硼的含氧化合物 1 B2O3 和 H3BO3 B2O3 是最难结晶的物质之一。在红热条件下硼酸脱水只能得到玻璃态的 B2O3,只有在较低的温度下、极其缓慢地脱水才能得到 B2O3 晶体。 若水量不充足,如遇到热的水蒸气或潮气时 B2O3 + H2O ( g ) 2 HBO2 ( g ) B2O3易溶于水生成硼酸,粉末状的B2O3
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