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《无机化学第十六章 硼族元素》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。
1、第十六章硼族元素§本章摘要§1.硼 单质 硼烷 硼的含氧化合物 硼与硅的相似性2.铝 Al2O3的两种变体 铝盐 3.镓铟铊 单质 氧化物及氢氧化物 盐类Tl(III)的氧化性 硼B以硼酸盐矿物存在 铝Al以Al-O键存在，矿物以铝矾土(Al2O3)最为广泛，第3位 镓Ga与Zn,Fe,Al,Cr等矿共生 铟In与闪锌矿共生 铊Tl与闪锌矿共生 Ga,In,Tl属稀散元素，无单独矿藏§1.硼 一.单质 黄棕色固体，高硬度，高沸点1.制备和Si制备相比较 用Mg或Al还原B2O3，相当于用C还原SiO2 B2O3+3Mg---3MgO+2B(
2、高温) 用H2还原三溴化硼，相当于用H2还原SiCl4 2BBr3+3H2---2B+6HBr(W丝,高温)2.硼的反应 常温下不活泼，高温下活泼 4B+3O2---2B2O3 2B+3Cl2---2BCl3与硅相似 2B+N2---2BN(均在高温下进行) 和氧化性酸起反应，比硅活泼些 B+3HNO3(浓)---H3BO3+3NO2 和强碱起反应 2B+2NaOH(浓)+H2O---2NaBO2+3H2(气体) (偏硼酸钠) 二硼烷 硼氢化合物虽没有碳氢化合物种类多,但远比硅烷多.其结构比烷烃、硅烷复杂.1.结构 最简单的硼烷，
3、理应是BH3,但结构研究表明它的分子式是B2H62.乙硼烷制备质子置换法: 相当于Mg2Si和盐酸反应制备SiH4。还原法:,分子间键联关系: 端基上的H和B之间形成σ键(sp3-s).四个端H和两个B形成分子平面，中间两个H不在分子平面内，其连线垂直于分子平面，上下各一个,上面的H所成的键 共用价电子44个 4BCl3+LiAlH4---2B2H6+3LiCl+3AlCl3相当于SiCl4和LiAlH4反应制SiH4。3.乙硼烷的性质1°稳定性 B2H6----B+H2 B2H6要在100℃以下保存，稳定性不如硅烷。2°还原性 B2H
4、6+3O2---B2O3+H2O自燃 属高能燃料，但毒性极大，不易储存。3°水解性 B2H6+6H2O---2B(OH)3+6H2(气体)4°路易斯酸的反应，缺电子反应 B2H6+2LiH---2Li(BH4)白色固体，火箭推进剂 三硼的含氧化合物 1.三氧化二硼 单质硼燃烧或硼酸脱水得B2O3，无色晶体。B2O3和SiO2的性质差别较大。 B2O3+3H2O---2H3BO3硼酸酐 B2O3和水蒸气反应生成易挥发的偏硼酸: B2O3＋HH2O---2HBO2 B2O3和许多种金属氧化物在熔融时生成有特征颜色的硼珠，可用于鉴定。
5、 CoO+B2O3---Co(BO2)2 深蓝色 Cr2O3的硼珠绿色CuO的硼珠蓝色 MnO的硼珠紫色NiO的硼珠绿色 Fe2O3的硼珠黄色 2.硼酸H3BO3 在H3BO3中加入甘油(丙三醇)，酸性可增强，原因是显酸性的机理发生了变化: H3BO3遇到某种比它强的酸时，有显碱性的可能: B(OH)3+H3PO4--BPO4+3H2O(中和反应)3°硼酸的鉴定反应 点燃时:硼酸三乙酯燃烧显绿色火焰3.硼砂 硼砂是硼的最主要的含氧酸盐,白色,玻璃光泽. 2°弱酸性 缺电子结构造成的: 因此硼砂和过渡金属氧化物Cr2O3,CuO,
6、MnO,NiO,Fe2O3等也发生硼珠反应,而实际上的硼珠反应是用硼砂来做.2°硼砂的水解 生成等摩尔的弱酸和弱酸盐,形成缓冲溶液.0.01的硼砂溶液pH＝9.24。 四硼与硅的相似性 1.相似性 除硼与硅氧化物及含氧酸不相似以外，硼与硅单质的制备,与酸碱的作用,氢化物的制备与性质等都相似. 硼和硅的卤化物水解性也相似: SiCl4+4H2O---H4SiO4+4HCl BCl3+2H2O---HBO2+3HCl 3SiF4+4H2O---H4SiO4+2H2SiF6氟硅酸 4BF3+2H2O---HBO2+HBF4氟硼酸2.对角线规则
7、向下金属性加强，向右非金属性加强，向右向下金属性非金属性相近.实质是原子或离子的电场力引起的,电场力相近,对外层电子的约束力相近 所以,Li-Mg,Be-Al,B-Si的性质相近铝单质和酸碱的反应、还原性、化合物酸碱性,铝的冶炼中学全部讲过.§2.铝 一.Al2O3的两种变体 -Al2O3:由Al(OH)3脱水制得,是我们讲过的那种既可溶于酸，又可溶于碱的Al2O3. -Al2O3:若将-Al2O3高温灼烧,则变成-Al2O3.-Al2O3既不溶于酸也不溶于碱.和KHSO4共熔时转变为可溶物.其实相当于K2S2O7的熔矿作用. 二铝盐 向溶液中滴加
8、Na2CO3得Al(OH)3沉淀,不能
