高中化学竞赛元素化学2-硼族元素.pptxVIP

高中化学竞赛之

元素化学;硼B;铝Al;镓Ga;铟In;铟和铊则主要是从冶炼锌和铅的

残留物中回收。;12.1硼单质;晶体硼单质的基本结构单元为

正二十面体，十二个硼原子占据多

面体的顶点。;正二十面体共20个面，每个面

都是正三角形；;B12单元中，前面3个硼原子

构成的三角形，其所在的平面与后

面3个硼原子构成的三角形所在的

平面互相平行。;B12单元中，中层6个硼原子不在同一平面内。;B12单元在空间如图所示排布，

即为最普通的一种，?－菱形硼。;每个B12单元，与同一层中的

6个B12单元以三中心二电子键联

结。见图中虚线。;虚线三角形角顶位置的3个B

原子之间共用2个电子成键。;三中心二电子键所用的B原子，

为B12单元中层的B原子。;前后片层之间，通过B－B键结合。;硼常温下不活泼，只能与F2反应;但生成的三氧化二硼覆盖层阻碍

进一步氧化，所以反应会逐渐停止下

来。;硼与其他非金属反应的产物及

所需温度条件列在下表中;单质PN2AsSiSi;在900℃以上，硼与金刚石反应。;在高温下硼也能与金属反应生成金

属硼化物，如Nb3B4，ZrB2，LaB6等。;有氧化剂存在时，硼才可以与

熔融的强碱起反应;12.2硼烷;12.2.1硼烷的结构;B2H6分子内键联关系，如图所示;Bsp3不等性杂化;端基H和B之间形成?键

（s－sp3）;上面的H和下面的H，分别

与B形成氢桥键。;左边B上面H右边B;左边B下面H右边B;这种新类型的化学键，是由于B

的缺电子结构造成的。;;;;;硼桥键与氢桥键不同的是，处于

桥上的是硼原子而不是氢原子。;;闭合式硼键中成键的3个硼原

子彼此等价;氢桥键3248;B10H14共有44个价电子;激发杂化后，每个B有3个单电子。;1;1;1;;;;硼骨架相当

于缺少2个顶点

的正20面体。;;B－H键

B－B键

氢桥键;丁硼烷－10（B4H10）的立体结构;硼骨架相当于缺少2个顶点

的正八面体。;硼烷的结构复杂，本章仅涉及

了其中最基本的内容。;12.2.2乙硼烷的制备;2MnB+6H+——B2H6↑+2Mn3+;还原法;再如，利用强还原剂硼氢化钠还原

三氟化硼制备B2H6;又如在Al和AlCl3存在下，加温

加压直接氢化还原B2O3;1.稳定性;温度高时要放出氢气，转变成

其他高级硼烷，如;但分解温度很高，为1500℃。;2.还原性;B2H6属高能燃料，但毒性

极大，不易储存。;B2H6的还原性还体现在对于

Cl2的还原作用。;B2H6（g）+6Cl2（g）————

2BCl3（g）+6HCl（g）;3.水解性;4.路易斯酸反应;B2H6和LiH两者在乙醚介质

中发生如下反应生成LiBH4;LiBH4是白色固体，火箭推进剂。;B2H6和NH3以1：2混合，高

温下可制得硼氮六环B3N3H6：;B3N3H6，称为无机苯。