13硼族元素.ppt

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1、§13-2硼单质及其化合物§13-3铝单质及其化合物§13-4镓铟铊§13-1硼族元素通性第十三章硼族元素0VIIAVIAVAIVAIIIA2He氦K25B硼6C碳7N氮8O氧9F氟10Ne氖LK8213Al铝14Si硅15P磷16S硫17Cl氯18Ar氩MLK88231Ga镓32Ge锗33As砷34Se硒35Br溴36Kr氪NMLK8188249In铟50Sn锡51Sb锑52Te碲53I碘54Xe氙ONMLK818188281Tl铊82Pb铅83Bi铋84Po钋85At砹86Rn氡PONMLK818321882非金属金属电子层硼族13-1硼族元素通性1.元素5B硼101110.8112s2

2、2p149In铟113115114.825s25p113Al铝2726.9823s23p131Ga镓697169.7234s24p181Tl铊203205204.386s26p12.价层电子结构及氧化态从上到下，随着原子序数的递增，低氧化态化合物稳定性增强，Tl(+1)氧化态很稳定。元素符号BAlGaInTl价电子层结构2s2sp13s23p14s24p15s25p16s26p1主要氧化态＋3＋3(+1),+3+1,+3+1,(+3)硼族元素的性质3.硼族元素的共同特性硼原子的原子半径较小，电负性较大，在周期系中的位置与碳相邻，这就决定了硼的共价性。铝以下的各元素虽然都是金属，然而+3这

3、一较高的氧化数以及镓、铟、铊的18电子层壳层的结构，也容易使原子间成键时表现为极性共价键。（1）+3氧化数的硼族元素仍然具有相当强的形成共价键的倾向（2）硼族元素的+3氧化数化合物叫做缺电子化合物(Electron-DefectCompound)硼族元素的价电子层有4个原子轨道：ns、npx、npy、npz缺电子原子：价电子数少于价层轨道数的原子特点：易形成多中心键等nsnp§13-2硼单质及其化合物13-2-1硼单质13-2-2硼氢化合物13-2-3硼的含氧化合物13-2-4硼的卤化物13-2-1硼的单质结构B12的正二十面体结构单元以B12为基本结构单元晶态硼黑灰色化学性质较惰性无

4、定型硼棕色粉末化学性质较活泼性质一：与非金属反应高温下B能同N2、O2、S、X2等单质反应，但不与H2作用。4B＋3O22B2O3△2B＋N22BN△2B＋3F22BF3性质性质二：与非金属氧化物作用B能与许多稳定的氧化物反应，如从SiO2、P2O5、H2O中夺取氧而作还原剂。例如在赤热下，B与水蒸气作用生成硼酸和氢气。2B＋6H2O(g)2B(OH)3+3H2△性质三：与酸作用硼不与盐酸作用，但与热浓H2SO4、热浓HNO3作用生成硼酸。2B＋3H2SO4(浓)2B(OH)3+3SO2△B＋3HNO3(浓)2B(OH)3+3NO2△2B＋2NaOH＋3KNO32NaBO2+3KNO2＋H2

5、O△性质四：与强碱作用在氧化剂存在下，硼和强碱共熔得到偏硼酸盐。性质五：与金属作用无定型硼用于生产硼钢B有吸收中子的特性硼钢抗冲击性好用于制造原子反应堆中的控制棒是制造喷气发动机的优质钢材13-2-2硼氢化合物1.乙硼烷(Diborane)结构sp3杂化B原子2s2p2p2p1sH原子B2H6分子2个B6个H总共价轨道数8614价电子数661213-2-2硼氢化合物乙硼烷结构sp3杂化利用sp3杂化轨道，与氢形成三中心两电子键（氢桥HydrogenBridge）：Hsp3BB60年代初，美国科学家利普斯科姆（LipscombWN，1919－）提出多中心键的理论，大大促进了硼结构化学的发展

6、，荣获了1976年的诺贝尔化学奖。多中心键理论(MultipleCenterBondTheory)性质乙硼烷丁硼烷稳定戊硼烷不稳定戊硼烷己硼烷癸硼烷化学式B2H6B4H10B5H9B5H11B6H10B10H14标准状态下存在状态气体液体液体液体固体固体熔点/℃-165.5-120-45.6-129-65.199.6沸点/℃-92.5186560110213硼烷及其物理性质性质一：易燃性B2H6是非常活泼的物质，暴露于空气中易燃或易爆，并放出大量热。B2H6(g)＋3O2(g)B2O3(s)＋3H2O(g)燃烧硼烷的化学性质性质二：还原性B2H6是强还原剂，能与氧化剂反应。例如与卤素反应生成

7、卤化硼。2B2H6(g)＋6Cl2(g)2BCl3(l)＋6HCl性质三：水解性B2H6易水解释放出H2，生成硼酸。B2H6(g)＋6H2O(l)2H3BO3(s)＋6H2(g)性质四：配合性B2H6与LiH反应，能生成一种比B2H6的还原性更强的还原剂——硼氢化锂。(LithiumBorohydride)B2H6＋2LiH2LiBH4B2H6＋2CO2[H3BCO]B2H6是一种在空气中易燃、易爆、易水解的