第15章硼族元素

15.1概述硼族(ⅢA)：B,Al,Ga,In,Tl價電子構型：ns2np1缺電子元素：價電子數<價層軌道數缺電子化合物:成鍵電子對數<價層軌道數例如：BF3，HBF4特點：a.易形成配位化合物HBF4 HFBF3 b.易形成雙聚物Al2Cl6

硼族元素的一般性質B為非金屬單質，Al，Ga，In，Tl是金屬氧化態：B，Al，Ga（+3） In（+1，+3） Tl（+1）最大配位數 B：4例：HBF4

其它：6例：Na3AlF615.2硼族元素的單質同素異形體：無定形硼，晶形硼 棕色粉末,黑灰色 化學活性高，硬度大 熔點，沸點都很高。α-菱形硼（B12）15.3硼族元素的化合物15.3.1硼的氫化物------硼烷

分類：BnHn+4和BnHn+6

例：B2H6B4H10

乙硼烷丁硼烷有CH4，但無BH4

最簡單的硼烷：B2H61.硼烷的結構

利用sp3雜化軌道，與氫形成三中心兩電子鍵。（氫橋）記作：要點：B的雜化方式，三中心兩電子鍵、氫橋。

2.硼烷的性質(1)自燃高能燃料，劇毒(2)水解含硼化合物燃燒火焰呈現綠色(3)加合反應(4)被氯氯化15.3.2三氧化二硼1.分類B(無定形)B2O3H3BO3O2Mg或Al+H2O-H2O2.制備：原子晶體：熔點460C無定形體：軟化3.性質：B2O32HBO22H3BO3偏硼酸(原)硼酸xB2O3·yH2O多硼酸+H2O+H2O-H2O-H2O15.3.3鹵化物(1)BX3結構：B：sp2雜化(2)BX3性質：水解：BX3是以形成大π鍵來滿足對電子的要求由于有空軌道,可接受外來電子,均為Lewis酸C5H5N(l)+BX3(g)C5H6N:BX3△rH(kJ·mol－1)BF3(g)=－143BCl3(g)

=－189BBr3(g)

=－217BF3+NH3==F3B:NH3BF3+HF==H+[BF4]－酸性強:BF3<BCl3<BBr3<BI3π4615.3.4硼酸及其鹽B：SP2雜化；存在分子間氫鍵；層與層之間的分子作用力結合。1.硼酸

硼酸的性質(1)一元弱酸(固體酸)(2)與多羥基化合物加合(3)受熱易分解2.

硼砂(Na2B4O7·10H2O)[B4O5(OH)4]2－B:SP2雜化

SP3雜化Na2B4O5(OH)4·8H2O1.性質:構成緩沖溶液pH=9.24(20℃)(1)水解呈堿性(2)與酸反應制H3BO3(3)脫水成無水鹽（4）硼砂珠試驗2.硼砂珠實驗

硼砂珠實驗:

△Na2B4O7==

B2O3+2NaBO2

+)CoO+B2O3

==

Co(BO2)2除氧化物定性分析陶瓷、玻璃上釉制造人造寶石Na2B4O7+7H2O==4H3BO3+2NaOHH3BO3+OH－

==

B(OH)4－

pH=9.24Na2B4O7+CoO=2NaBO2·Co(BO2)2Cr2O3為綠色

Fe2O3為黃色.緩沖溶液洗衣粉填料1.氧化鋁：Al2O3

α-Al2O3

：剛玉，硬度大，不溶于水、酸、堿

γ-Al2O3

：活性氧化鋁，可溶于酸、堿，可作為催化劑載體,有些氧化鋁晶體透明，因含有雜質而呈現鮮明顏色紅寶石(Cr3+)

藍寶石(Fe3+,Cr3+)

黃玉/黃晶(Fe3+)15.3.5鋁的化合物2.氫氧化鋁：Al(OH)3

兩性：既能跟酸反應，又能跟堿反應。在堿性溶液中存在[Al(OH)4]-或[Al(OH)6]3-

簡便書寫為AlO2-或AlO33-3.鋁的鹵化物

AlF3AlCl3 AlBr3 AlI3離子鍵 共價鍵共價分子：熔點低,易揮發,易溶于有機溶劑。易形成雙聚物水解激烈：潮濕空氣中的AlCl3，白煙為NH4Cl

(GaCl3)2(InCl3)2(Al