第16章硼族元素_无机化学要点解析.ppt

第 16 章 硼族元素 16 – 2 - 3 镓、铟、铊 B：SP2杂化，还有一个没参加杂化的空的 p 轨道存在； γ-Al2O3 化学性质活泼，既可溶于酸也可溶于碱； 具有强的吸附能力与催化能力 二、 铝的三卤化物 B—H 10 个 硼氢化合物中有 5 种常见键型 B5 H1 H2 B8 B7 H3 H4 B10 B2 B3 B4 B6 B9 H H H H H H H H H H B1 B—B 2 个 硼氢化合物中有 5 种常见键型 B5 H1 H2 B8 B7 H3 H4 B10 B2 B3 B4 B1 B6 B9 H H H H H H H H H H B B H 氢桥键 4 个 硼氢化合物中有 5 种常见键型 H H B5 H1 H2 B8 B7 H3 H4 B10 B2 B3 B4 B1 B6 B9 H H H H H H H H 2 个 B B B 开式硼桥键 硼氢化合物中有 5 种常见键型 B5 H1 H2 B8 B7 H3 H4 B10 B2 B3 B4 B1 B6 B9 H H H H H H H H H H 闭式硼桥键 B B B 4 个 硼氢化合物中有 5 种常见键型 B5 H1 H2 B8 B7 H3 H4 B10 B2 B3 B4 B1 B6 B9 H H H H H H H H H H 二、硼的含氧化合物 硼氧键键能很大，所以在自然界中不仅没有游离态单质硼存在，而且也没有不含氧元素的化合态硼存在。 硼被称为亲氧元素，能形成含氧化合物是硼的最显著的特征之一。 B2O3 结构 气体 B2O3 分子的构型为 “V ” 字形 O O B O B B 采取sp杂化 晶体状B2O3是畸变四面体BO4组成的六方晶格 无定形B2O3是三角形BO3单元构成 2 B2O3 和 H3BO3 B2O3 是最难结晶的物质之一。在红热条件下硼酸脱水只能得到玻璃态的 B2O3，只有在较低的温度下、极其缓慢地脱水才能得到 B2O3 晶体。 若水量不充足，如遇到热的水蒸气或潮气时生成挥发性的偏硼酸 B2O3 ＋ H2O ( g ) 2 HBO2 ( g ) B2O3易溶于水生成硼酸，粉末状的B2O3可用作吸水剂 B2O3＋ 3 H2O 2 H3BO3 (aq) B2O3 和金属氧化物共熔融时，生成有 特征颜色的偏硼酸盐熔珠，可用于鉴定金属 氧化物，称之为硼珠试验。 CuO + B2O3 —— Cu BO2 2 （ ） 蓝色 Fe2O3 + 3 B2O3 —— 2 Fe BO2 3 （ ） 黄色 硼酸具有片层状结构，层与层之间以分子间力联系在一起。因此，硼酸晶体有解离性，可作为润滑剂。 H3BO3是Lewis酸，是一元酸。 OH OH OH B ＋ Ｈ2O OH B OH OH OH － ＋ H＋ 硼酸的缺电子结构，使其显酸性的机理与一般的弱酸有所不同。 Ka ＝ 5.8 ? 10－10 硼酸酸性很弱，Ka＝5.8×10－10，加入多羟基化 合物可增加酸性。 因为加入的物质可以与B(OH)4－结合成很稳定的 物质，如在硼酸中加入甘油： O HOCH CH2 CH2 O B O HOCH CH2 CH2 O － H3BO3 + H2O —— B OH 4－ + H+ （ ） 结构单元 B C3H6O3 2－ ，消耗了 B OH 4－ ，使硼酸解离平衡右移。 （ ） （ ） 于是 [ H+ ] 增加。 这个反应类似于酸碱中和反应。 H3BO3 遇到某种比它强的酸时，可以显碱性，如： B OH 3 + H3PO4 —— BPO4 + 3 H2O （ ）