第十六章硼族元素.ppt
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1、第十六章第十六章 硼族元素硼族元素硼 B 以硼酸盐矿物存在铝 Al 以Al-O键存在,矿物以铝矾土 (Al2O3)最为广泛,第3位镓 Ga 与Zn,Fe,Al,Cr等矿共生铟 In 与闪锌矿共生铊 Tl 与闪锌矿共生Ga,In,Tl 属稀散元素,无单独矿藏 1.硼硼 一.单质 黄棕色固体,高硬度,高沸点 1.制备 和Si制备相比较用Mg或Al 还原B2O3,相当于用C还原SiO2B2O3+3Mg-3MgO+2B(高温)用H2还原三溴化硼,相当于用H2还原SiCl42BBr3+3H2-2B+6HBr(W丝,高温)2.硼的反应常温下不活泼,高温下活泼4B+3O2-2B2O32B+3Cl2-2BCl
2、3 与硅相似2B+N2-2BN(均在高温下进行)和氧化性酸起反应,比硅活泼些B+3HNO3(浓)-H3BO3+3NO2和强碱起反应2B+2NaOH(浓)+H2O-2NaBO2+3H2(气体)(偏硼酸钠)二、硼烷 硼氢化合物虽没有碳氢化合物种类多,但远比硅烷多.其结构比烷烃、硅烷复杂.1.结构最简单的硼烷,理应是BH3,但结构研究表明它的分子式是B2H6,分子间键联关系:端基上的H和B之间形成键(sp3-s).四个端H和两个B 形成分子平面,中间两个H不在分子平面内,其连线垂直于分子平面,上下各一个,上面的H所成的键共用价电子44个2.乙硼烷制备 质子置换法:相当于Mg2Si和盐酸反应制备SiH
3、4。还原法:4BCl3+LiAlH4-2B2H6+3LiCl+3AlCl3 相当于SiCl4和LiAlH4反应制SiH4。3.乙硼烷的性质 1稳定性 B2H6-B+H2 B2H6要在100以下保存,稳定性不如硅烷。2 还原性B2H6+3O2-B2O3+H2O 自燃 属高能燃料,但毒性极大,不易储存。3 水解性B2H6+6H2O-2B(OH)3+6H2(气体)4 路易斯酸的反应,缺电子反应B2H6+2LiH-2Li(BH4)白色固体,火箭推进剂 三、硼的含氧化合物 1.三氧化二硼单质硼燃烧或硼酸脱水得B2O3,无色晶体。B2O3和SiO2的性质差别较大。B2O3+3H2O-2H3BO3 硼酸酐B
4、2O3和水蒸气反应生成易挥发的偏硼酸:B2O3 H2O-2HBO2 B2O3和许多种金属氧化物在熔融时生成有特征颜色的硼珠,可用于鉴定。CoO+B2O3-Co(BO2)2 深蓝色Cr2O3的硼珠 绿色 CuO的硼珠 蓝色MnO的硼珠 紫色 NiO的硼珠 绿色Fe2O3的硼珠 黄色2.硼酸 H3BO3 2 弱酸性缺电子结构造成的:在H3BO3中加入甘油(丙三醇),酸性可增强,原因是显酸性的机理发生了变化:H3BO3遇到某种比它强的酸时,有显碱性的可能:B(OH)3+H3PO4-BPO4+3H2O(中和反应)3硼酸的鉴定反应 点燃时:硼酸三乙酯燃烧显绿色火焰 3.硼砂 硼砂是硼的最主要的含氧酸盐,
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