复旦元素化学课件：第2章 硼族元素

1、第二章 硼族元素,A B Al Ga In Tl,ns2np1,菱形硼,2.1 概述,B为非金属单质， Al、Ga、In、Tl是金属 氧化态：B，Al，Ga（+3 ） In （+1，+3） Tl （+1） 最大配位数： B： 4 例：HBF4 其他 6 例：Na3AlF6,2.2 硼族元素的缺电子性,最简单的硼烷是B2H6 2BH3(g)=B2H6(g) H=148kJmol1,2.2.1 乙硼烷的成键特征及反应性,点击 观看 动画,B2H6,2L,均裂,2BH3L,异裂,BH2L2+BH4,三中心 两电子 氢桥键,B2H6+2NaH2NaBH4 B2H6+2:PF32H3B:PF3 B2H6

2、+2:CO2H3B:CO B2H6+2:NH3BH2(NH3)2+BH4,B2H6+H2O = H3BO3+H2 B2H6+O2 = B2O3+H2O,硼氢键 BH 硼硼键 BB,硼烷中有 五种键型,B4H10分子结构,2.2.2 AlCl3的成键特征,GaCl3)2 (InCl3)2 (AlBr3)2 (AlI3)2 (GaBr3)2 除B的卤化物及A的氟化物以外,均为二聚形式,AlCl3中铝为SP3杂化,2.2.3 BX3的成键特征及路易斯酸性,BF3 (g) BCl3 (l) BBr3(l) BI3(s) 熔点(K) 146 166 227 316 沸点(K) 172 285 364 4

3、83 键长(pm)(实测) 131 174 189 210 共价半径和(pm) 153 180 195 214 键能(kJmol1) 646 444 368 267,BX3是以形成大键来满足对电子的要求 由于有空轨道,可接受外来电子,均为Lewis酸,C5H5N(l)+BX3(g,C5H6N: BX3,rH(kJmol1) BF3(g) = 143 BCl3(g) = 189 BBr3(g) = 217,BF3+NH3 = F3B:NH3 BF3+ HF = H+BF4,酸性强:BF3BCl3BBr3BI3,3.3 硼酸及其盐,B：SP2杂化；存在分子间氢键； 层与层之间的分子作用力结合,3.

4、3.1. 硼酸,H3BO3是Lewis酸，是一元酸,其酸性很弱,Ka=5.810-10加入多羟基化合物可增加酸性,H2SO4 H3BO3+3CH3OH= B(OCH3)3+3H2O,燃烧绿色火焰 鉴别硼酸及盐,2,3.3.2. 硼砂 (Na2B4O710H2O,B4O5(OH)42,B: SP2杂化 SP3杂化,Na2B4O5(OH)48H2O,硼 砂 珠 实 验,硼砂珠实验: Na2B4O7 = B2O3+2NaBO2 +) CoO +B2O3 = Co (BO2)2,除氧化物 定性分析 陶瓷、玻璃上釉 制造人造宝石,Na2B4O7+7H2O = 4H3BO3+2NaOH H3BO3+OH = B(OH)4 PH=9.24,Na2B4O7+CoO=2NaBO2Co(BO2)2 Cr2O3为绿色 Fe2O3为黄色,缓冲溶液 洗衣粉填料,3.4 Ga、In、Tl 简介,Ga+Ga+3Cl4 | | 4S2 4S04P0,Tl+类似于K+与Ag+ TlAl(SO4)212H2O Tl2CO3与K2C