文档介绍：第16章硼族元素
ns2np1 B Al Ga In Tl
+3 +3 +3 (+1) +1 +3 +1(+3)
电负性
(H )
+3是特殊的价,一般是最稳定的,但是,从元素电位图上看出:
Tl3++_-
︱- __∣
说明Tl3+有强的氧化性。因为有6S2因素
B与Si有点相似(斜对角规则)
B-B Si-Si没有C-C键强,但B-O、Si-O键强度大,键能高
B在自然界的存在形式:Na2B4O7•10H2O、H3BO3.
BnHn+4、 BnHn+6硼烷,早期高能燃料
B2H6+3O2→B2O3+3H2O ΔH=-2166KJ•mol-1
(注:B2H6是气体,有毒,有爆炸性,能燃烧)
C2H6+O2→CO2+H2O ΔH=-1559KJ•mol-1
除硼以外,均为金属
硼族元素单质
自然界存在:Na2B4O7•10H2O,Al2O3铝矾土
Ga、In、Tl稀散。
地球元素含量(%):O()、Si()、Al()、Fe()、Ca()、Na()、Mg()、K()、 Ti()、H()
共价键B:2s22p1受到激发→2S12Px12Py12Pz0
硼单质是由B12二十面体对称体为结构单元,B-B相互间如果只形成3个传统的共价键,达不到稳定的电子结构;缺少电子,不稳定。折中的办法形成了,三中心2电子的特殊的键。
P772反应: 无定型硼:B+O2→ B+Cl2→ B+N2→
赤热 B+6H2O(g)→2B(OH)3+3H2↑
热 B+3HNO6(浓)→B(OH)3+NO2↑
碱中 B+NaOH+3KNO3→NaBO2+KNO2+H2O
氧化剂
Al Ga 性质类似,均是两性
值得一提Ga的物理性质:mp=,仅次于Hg(234K)
bp=2676K 范围最大,可用于高温温度计材料
提取,冶炼:B2O3+3Mg→2B+MgO
类似: SiCl4+Zn→Si+ZnCl2
GeO2+H2→Ge+H2O
Bi2O3+3C→Bi+3CO
Sb2S3+3Fe→2Sb+3FeS
FeO+CO→Fe+CO2
Al电解:Al2O3在Na3AlF6中,在1300K的高温下
Ga电解:Ga(OH)4- Ga3+ - Ga
Ga(OH)4- - Ga
Al3+ - Al Al不能在溶液中电解
Al(OH)4- - Al
硼族化合物性质
BH3不存在,因为没有八耦体结构,而B2H6存在。
在BF3中,B是SP2杂化(三个杂化轨道与三个F各成1σ