天津大学无机化学课件第十二章氮族碳族和硼族.ppt

无机化学 * 第三节硼族元素 第十二章 氮族、碳族和硼族元素 无机化学多媒体电子教案 第三节 硼族元素 12-3-1 硼族元素概述 12-3-1 硼族元素概述 0 Rn 氡 At 砹 Po Bi 铋 Pb 铅 Tl 铊 6 Xe 氙 I 碘 Te 碲 Sb 锑 Sn 锡 In 铟 5 Kr 氪 Br 溴 Se 硒 As 砷 Ge 锗 Ga 镓 4 Ar 氩 Cl 氯 S 硫 P 磷 Si 硅 Al 铝 3 Ne 氖 F 氟 O 氧 N 氮 C 碳 B 硼 2 He 氦 ⅦA ⅥA ⅤA ⅣA ⅢA 有时称为土族元素，其中Al2O3为黏土的主要成分，既难溶又难熔 1.8 1.7 1.6 1.5 2.0 电负性( ) 589 558 579 578 801 I1/(kJ·mol-1) 88.6 80 62 50 27 离子半径 r(M3+)/pm 170 163 122 143 88 原子半径/pm 0、+1 (+3) 0、+1 +3 0、+1 +3 0、+3 0、+3 主要氧化数 6s26p1 5s25p1 4s24p1 3s23p1 2s22p1 价层电子构型 81 49 31 13 5 原子序数 铊(Tl) 铟(In) 镓(Ga) 铝(Al) 硼(B) ⅣA ?p 与其它金属可制低熔合金 如含25%In的Ga合金 可用于自动灭火装置 Tl及其化合物均有毒 误食少量铊盐可使毛发脱落 12-3-1 硼族元素概述 是地壳中蕴藏最丰富的金属元素， 主要以铝矾土矿(Al2O3·xH2O)存在 铝是银白色、有光泽的轻金属 具有良好的导电性和延展性 广泛用来作导线、结构材料和器皿 铝合金质轻又硬，用于飞机制造 自然界没有游离硼， 主要矿有: 硼砂矿(Na2B4O7·10H2O)、 硼镁矿(Mg2B2O5·H2O)、 方硼矿(2Mg3B8O15·MgCl2) 熔点比人的体温还低(30℃左右) 液态镓的熔点、沸点相差大， 可作高温温度计，与其它金属 可制低熔合金 在自然界没有独立的矿物，分散在其它矿物中, 都是软金属, 可用于生产新型半导体材料 1.8 1.7 1.6 1.5 2.0 电负性( ) 589 558 579 578 801 I1/(kJ·mol-1) 88.6 80 62 50 27 离子半径 r(M3+)/pm 170 163 122 143 88 原子半径/pm 0、+1 (+3) 0、+1 +3 0、+1 +3 0、+3 0、+3 主要氧化数 6s26p1 5s25p1 4s24p1 3s23p1 2s22p1 价层电子构型 81 49 31 13 5 原子序数 铊(Tl) 铟(In) 镓(Ga) 铝(Al) 硼(B) ⅣA ?p 4 3 为缺电子原子，可形成缺电子化合物 价层电子轨道数 价电子数 缺电子原子 可形成配位键 (如H[BF4]) 多中心键(如B2H6) 12-3-1 硼族元素概述 N、O、X C、Si、H B、Al 举 例 有孤电子对 有空轨道 特 点 ∨ 多电子原子 价层电子轨道数 ‖ ∧ 价电子数 等电子原子 缺电子原子 原 子 1.8 1.7 1.6 1.5 2.0 电负性( ) 589 558 579 578 801 I1/(kJ·mol-1) 88.6 80 62 50 27 离子半径 r(M3+)/pm 170 163 122 143 88 原子半径/pm 0、+1 (+3) 0、+1 +3 0、+1 +3 0、+3 0、+3 主要氧化数 6s26p1 5s25p1 4s24p1 3s23p1 2s22p1 价层电子构型 81 49 31 13 5 原子序数 铊(Tl) 铟(In) 镓(Ga) 铝(Al) 硼(B) ⅣA ?p 氧化数+3化合物稳定性降低氧化数+1化合物稳定性增加 即惰性电子对效应明显 12-3-1 硼族元素概述 12-3-2 硼的氢化物 12-3-2 硼的氢化物 硼氢化合物性质与碳的氢化物(烷烃)、硅的氢化物(硅烷)相似，所以硼的氢化物称为硼烷 类型 B5H11(戊硼烷-11) B5H9(戊硼烷-9) B4H10(丁硼烷-10) BnHn+6 B2H6(乙硼烷) 举例 BnHn+4 通式 由于硼烷及其衍生物的特殊结构、性质和用途，使硼烷及其有关的碳硼烷化学成为目前无机化学主要发展领域之一 乙硼烷结构 两个3c-2e键 四个B-H 2c-2e键 在同一水平面上 两个3c-2e