理学13硼族元素ppt模版课件

《理学13硼族元素ppt模版课件》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、无机化学电子教案第十三章硼族元素硼族元素概述p407硼的单质和化合物*铝的单质和化合物*镓、铟、铊的单质和化合物需要记住的几个关键词缺电子元素氢桥亲氧路易斯酸两性B族元素在周期表中的位置BoronAluminumGalliumIndiumThallium13.1硼族元素概述价电子构型：ns2np1缺电子元素：价电子数<价层轨道数缺电子化合物:成键电子对数<价层轨道数例如：BF3,B(OH)3特点：a.易形成配位化合物HBF4HFBF3b.易形成双聚物Al2Cl6c.易形成共价型化合物硼族元素的一般性质B为非金属单质，Al、Ga、I

2、n、Tl是金属氧化态：B，Al，Ga+3In（+1），+3Tl+1，（+3）最大配位数：B：4例：HBF4其他6例：Na3AlF6硼B：以硼酸盐矿物如硼镁矿存在(B是亲氧元素)铝Al：以Al-O键存在，矿物以铝矾土(Al2O3)最为广泛。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。存在形态：ZnS熔点/℃：2075660.3229.76304156.6同素异形体：无定形硼晶形硼棕色粉末黑灰色化学活性高硬度大熔点，沸点都很高13.1硼的单质和化合物α-菱形硼

3、(B12)：由B12二十面体组成的六方晶系，B原子占据二十面体的12个角顶13.1.1硼的单质1.制备(1)酸法：Mg2B2O5·H2O(硼镁矿)+2H2SO42H3BO3+2MgSO4虽一步可得到H3BO3，但需耐酸设备等苛刻条件.(2)碱法：Mg2B2O5·H2O+2NaOH2NaBO2+2Mg(OH)2(浓)↓结晶出来浓的水溶液↓通CO2调碱度4NaBO2+CO2+10H2O2Na2B4O7·10H2O+NaCO3硼砂↓溶于水，用H2SO4调酸度Na2B4O7+H2SO4+5H2O4H3BO3+Na2SO4溶解度小↓脱水2

4、H3BO3B2O3+3H2O↓MgB2O3+3Mg3MgO+2B(粗硼)分酸法和碱法两种:粗硼含金属氧化物、硼化物及未反应完的B2O3↓用HCl,NaOH,HF(l)处理纯硼(95%~98%)↓I2BI3↓钽丝（1000~1300K）2BI32B+3I2（>99.95%)●电解B2O3在KBF4中的融体可得晶态硼.(3)金属还原:B2O3+3Mg=2B+3MgOKBF4+3Na=3NaF+KF+B(4)用途：无定形硼可用于生产硼钢.硼钢主要用于制造喷气发动机和核反应堆的控制棒.前一种用途基于其优良的抗冲击性,后一种用途基于硼吸

5、收中子的能力.常温下不活泼，高温下活泼4B+3O2＝2B2O32B+3S＝B2S32B+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(orB(OH)3)+3NO2↑2B+3H2SO4(浓)＝2H3BO3(orB(OH)3)+3SO2↑在有氧化剂的情况下和强碱起反应2B+2NaOH+3KNO3=2NaBO2+3KNO2+H2O(共熔)2.硼的反应分类：BnHn+4和BnHn+6例：B2H6B4H10乙硼烷丁硼烷有CH4，但无BH4.最简单的硼烷：B2H6

6、最简单的硼烷，理应是BH3,但结构研究表明它的分子式是B2H6。硼的氢化物----硼烷Borane如果BH3分子存在的话，则其结构为B还有一个空的2p轨道没有参与成键，如果该轨道能用来成键，将会使体系的能量进一步降低，故从能量来说BH3是不稳定体系.B2H6中由于所有的价轨道都用来成键，分子的总键能比两个BH3的总键能大，故B2H6比BH3稳定（二聚体的稳定常数为106）.13.1.2硼的氢化物B：利用sp3杂化轨道，与氢形成三中心两电子键。记作：要点：B的杂化方式，三中心两电子键、氢桥。（氢桥）分子间键联关系:硼烷的结构美国物理

7、化学家LipscombW关于硼烷和碳硼烷的研究获1976年诺贝尔化学奖3c-2e(3center-2electronbond)B2H62L均裂2BH3L异裂[BH2L2]++[BH4]－三中心两电子氢桥键硼氢键B－H硼硼键B－B闭合的3中心-2电子硼桥键BBB开放的3中心-2电子硼桥键BBB硼烷中有五种键型氢桥键HBBB4H10分子结构氢键和氢桥键有什么不同？氢键氢桥结合力的类型主要是静电作用共价键（三中心二电子键）键能小（与分子间力相近）较大（小于正常共价键）H连接的原子电负性大，半径小的原子，缺电子原子，主要是B主要是F、O、

8、N与H相连的原子的对称性不对称（除对称氢键外）对称Question1性质火焰呈现绿色含硼化合物燃烧●加合反应B2H6+CO→2[H3B←CO]B2H6+2NH3→[BH2·(NH3)2]++[BH4]-2LiH+B2H6→2LiBH42NaH+B2