文档介绍：第五章硼族元素IIIA族
§5-1 硼
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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
B sp2杂化： BX3、B(OH)3、
sp3杂化： BF4-、 BH4-、 B(OH)4-
（二）B缺电子 → 缺电子化合物，Lewis酸：
价轨道数4 2s 2px 2py 2pz 价电子数3 2s22p1
例 BX3 , B(OH)3
BF3 + F- = BF4-
酸碱化合物
（三）形成多中心缺电子键，形成多面体：
硼晶体中有B-B-B，硼烷中有B-B-B，或B-H-B
3c - 2e键 (3c-2e bond)
（四）B是亲F、亲O
键能/kJ·mol-1 B-O 561~690； Si-O 452；
B-F 613； Si-F 565
（一）-菱形硼制备：
钽、钨或氮化硼表面
12 BI3 ══════ B12(C) + 18 I2(g)
800~1100℃
（二）-菱形硼结构：（~155。原子晶体，结构单元：B12）
（.=12的模型，不要中心原子，可视为B12）
B12结构：正二十面体，12个顶点B原子，3×12=36价电子。
二、硼单质
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。
1． 与外部B12 成键：
（1）腰部：
6个B原子（编号1、2、7、12、10、4）与同一平面内相邻的另6个B12共形 成6个3c-2e键，用去6×2/3e = 4e 。
（2）顶部和底部：
顶部（编号：3、8、9）和底部（编号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-B 2C-2e键，共用去6×（2/2）e = 6e 。
与外部B12 成键共用去4e + 6e = 10 e
2． B12 单元内部成键 ：
由“多面体顶角规则”确定： 多面体顶点数n 12
成键轨道数 n+1 13
成键电子数2n+2 26
总的价电子数：10 + 26 = 36 与B12价电子数一致。
B12的36个价电子参与成键情况 （见书P155，图5-1，5-2）
（三）硼的化学性质
晶体硼惰性，无定形硼稍活泼，高温下显还原性。
.
1．2B(s) + F2(g) ═══ 2BF3
(B亲F)
2．高温下与O2、N2、S、Cl2、Br2、I2等反应，显还原性：
973K
4B(s) + 3O2(g) ═══ 2B2O3(s)
△rH298 = - 2887 kJ·mol-1
△rG298 = - 2368 kJ·mol-1
∴B在炼钢中作脱氧剂。
B-O Si-O C-O
键能/kJ·mol-1 560-690 > 452 > 358
(B亲O)
△
2x B(s) + xN2(g) ═══ 2(BN)x (s)
氮化硼，石墨结构，为B-N键极性，禁带宽，为绝缘体。
△
2B(s) + 3X2(g) ═══ 2BX3 (X = Cl、Br、I）
3．无定形B被热的浓H2SO4或浓HNO3氧化：
△
2B(s)