第十四章硼族元素IIIA族BAlGaInTl硼铝镓铟铊ppt课件.ppt

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1、第十四章硼族元素（IIIA族）BAlGaInTl硼铝镓铟铊一、硼族元素（在周期表中位置：第IIIA族）BAlGaInTl相似性递变性1、最外层都有3个电子，化合价主要有+3和+1，易形成共价化合物。2、气态氢化物的通式：RH33、最高价氧化物对应的水化物通式为H3RO3或R(OH)3单质物性单质化性主要氧化态稳定性逐渐增大熔沸点降低单质密度增大非金属性减弱、金属性增强最高价氧化物对应水化物的酸性减弱氢化物的稳定性减弱2s22p13s23p14s24p15s25p16s26p1＋1＋3主要氧化态稳定性逐渐减小EA1规律性

2、不强I1基本逐渐减小IGaIAlIInITlISnIPbIGa>IAlIIn>ITlIsn>IPb§5-1硼一、硼成键特征：（一）主要以共价键成键：B原子半径小，I1、I2、I3大Bsp2杂化：BX3、B(OH)3、sp3杂化：BF4-、BH4-、B(OH)4-（二）B缺电子性质（ns2np1）价轨道数42s2px2py2pz价电子数32s22p1例BX3,B(OH)3BF3+F-=BF4-酸碱化合物氧化态为+3,但随原子序数增大，ns2趋向稳定，Tl:+1氧化态为特征→缺电子化合物，Lewis酸：（三）形成多中心缺电子

3、键，形成多面体：硼晶体中有B-B-B，硼烷中有B-B-B，或B-H-B3c-2e键(3c-2ebond)（四）B是亲F、亲O元素：键能/kJ·mol-1B-O561~690；Si-O452；B-F613；Si-F565(五)B与Si的相似性对角线规则二、硼单质（一）硼制备：钽、钨或氮化硼表面1.-菱形硼12BI3══════B12(C)+18I2(g)800~1100℃2.无定形硼Na2B4O7·10H2O+2HCl=4H3BO3+2NaCl+5H2O2H3BO3=B2O3+3H2O(800K)B2O3+Mg=3MgO

4、+2B(800K)（二）-菱形硼结构（重点）（书P.154~155原子晶体，结构单元：B12）B12结构：正二十面体，12个顶点B原子，3×12=36价电子B12：36个价电子参与成键情况棱数：B12单元内，每个B与另5个B相连，有5条棱与之有关，合计5×12/2=30条棱（2）顶部和底部：顶部（3、8、9）和底部（5、6、11）各3个B原子与上一层3个B原子或下一层3个B原子共形成6个正常B-B2C-2e键171nm，共用去6×（2/2）e=6e1．与外部B12成键（1）腰部：6个B原子（1、2、7、12、10、4）

5、与同一平面内相邻的另6个B12共形成6个3c-2e键203nm，用去6×2/3e=4e2．B12单元内部成键：由“多面体顶角规则”确定：多面体顶点数n12成键轨道数n+113成键电子数2n+226总的价电子数：10+26=36与B12价电子数一致。（三）硼的化学性质晶体硼惰性，无定形硼稍活泼，高温下能与N2,O2,S,X2发生反应，显还原性。R.T.1．2B(s)+F2(g)══2BF3(B亲F)与外部B12成键共用去4e+6e=10e973K4B(s)+3O2(g）═══2B2O3(s）△rH298=-2887kJ·m

6、ol-1△rG298=-2368kJ·mol-1∴B在炼钢中作脱氧剂。B-OSi-OC-O键能/kJ·mol-1560-690>452>358(B亲O)2xB(s)+xN2(g)═══2(BN)x(s)氮化硼：石墨结构，为B-N键极性，为绝缘体2B(s)+3X2(g)═══2BX3(X=Cl、Br、I）2．无定形B被热的浓H2SO4或浓HNO3氧化：2B(s)+3H2SO4(浓)═══2H3BO3+3SO2(g)B(s)+3HNO3(浓)═══H3BO3+3NO2(g)3．有氧化剂存在并强热时与碱作用：共熔+32B+2K

7、OH+3KNO3══3KNO2+2KBO2+H2O§5-2铝分族—铝、镓、铟、铊一、基本性质性质：AlGaInTl价电子结构3s23p1(n-1)d10ns2np1(n=4,5)(4f105d10)6s26p16s2惰性电子对效应+3+3，+1+3，+1+1—————————————————————→低价态稳定性↑，高价态氧化性↑（同IVA、VA族）A/V（据书P168,图5-12△G/F-Z图计算“斜率”）M3+/MH3BO3/B-0.73-1.66-0.517-0.35+0.713AlB。。Ga。In。Tl。硼

8、族元素的△G/F-Z图二、铝的化性：（一）对角相似：ＬiBeBC\r和Ｚ*互相竞争，*＝Ｚ*/r相近NaMgAlSi（二）强还原性：1．与非金属化合：△4Al(s)+3O2(g)═══2Al2O3(s)△rH298=-3356kJ·mol-1可从金属氧化物夺取氧（冶金还原剂）2Al+3X2═══2AlX3△