《无机元素化学》课程教学资源（PPT课件）第2章 硼族元素

第二章硼族元素 2.1概述 ⅢA B为非金属单质, B A、Ga、In、T是金属 氧化态:B,A,Ga(+3 In(+1,+3) T(+1) In 最大配位数: B:4例:HBF α-菱形硼 ns np 其他6例:Na3AF6

第二章 硼族元素 ⅢA B Al Ga In Tl ns 2np 1 α-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 2.2.1乙硼烷的成键特征及反应性 最简单的硼烷是B2H6 2BH3(g=B2H6(g AH=-148KJ mol 点击 观看 动画

2.2 硼族元素的缺电子性 最简单的硼烷是B2H6 2BH3 (g)=B2H6 (g) △H=－148kJ·mol－1 2.2.1 乙硼烷的成键特征及反应性 点击 观看 动画

日H 中 HH 1mm H 两电子 氢桥键 H H B B H H H 均裂→2BHL 2L B2H6 异我[BH1L+BH

B2H6 2L 均裂 2BH3L 异裂 [BH2L2 ] ++[BH4 ]－ 三中心 两电子 氢桥键

B2H6+2NaH→2Na[BH4 B2H6+2:PF3→2H3B:PF3 BH2+2: C0-2HB. CO B2H6+2: NH3 BH2(NH3)2]*+BH4 B2H6+HO- H3BO3+H2 △H=-504.6 kJ mol- BH+O-BO+HO △H 2026kJ.mol

B2H6+2NaH→2Na[BH4 ] B2H6+2:PF3→2H3B:PF3 B2H6+2:CO→2H3B:CO B2H6+2:NH3→[BH2 (NH3 )2 ] ++[BH4 ]－ B2H6+H2O == H3BO3+H2 B2H6+O2 == B2O3+H2O △rHө =－504.6kJ•mol-1 =－2026kJ•mol △ -1 rH ө

硼氢键B-H 硼烷中有 硼硼键B一B 五种键型 氢桥键 B B 开放的3中心2电子硼桥键B bB 闭合的3中心2电子硼桥键B B′B

硼氢键 B－H 硼硼键 B－B 闭合的3中心-2电子硼桥键 B B B 开放的3中心-2电子硼桥键 B B B 硼烷中有 五种键型 氢桥键 H B B

B4H10分子结构 119p 171pm H、HBHH B 13 m H H以 110pm H B ○萨

B4H10分子结构

22.2A|Cl3的成键特征 AlC12中铝为SP3杂化 CI (GaCl3)2(InCI3h2(AlBr3)2(All3)2(GaBr3h2 除B的卤化物及ⅢA的氟化物以外均为二聚形式

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ⅢA的氟化物以外,均为二聚形式。 AlCl3中铝为SP3杂化

2.2.3BX3的成键特征及路易斯酸性 BF3(g) BCl3( BBr3( BI3(s) 熔点(K) 146 166 227 316 沸点(K) 172 285 364 483 键长(pm实测)131 174 189 210 共价半径和(pm)153 180 195 214 键能( K.mol-)646 444 368 267

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) 172 285 364 483 键长(pm)(实测) 131 174 189 210 共价半径和(pm) 153 180 195 214 键能(kJ·mol－1 ) 646 444 368 267

BX3是以形成大π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 BF3+NH3 -=F3B: NH3 BF3+ HF=Hf[BF4I △P( kJ mol 酸性强:BF3<BC13<BBr3<BI3 BF3g)=-143 BCl3(g)=-189 CSH5NO+BX 3(8)CHN: BX3 BBr(g)=-217

BX3是以形成大π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(kJ·mol－1 ) BF3 (g) = －143 BCl3 (g) = －189 BBr3 (g) = －217 BF3+NH3 == F3B:NH3 BF3+ HF == H+ [BF4 ]－ 酸性强:BF3<BCl3<BBr3<BI3 π4 6

3,3硼酸及其盐 3.3.1.硼酸 ●o dB-0=136p ●H ●B 88 dH-0=184 d-=318pm 硼酸晶体的片层结构 B:SP杂化;存在分子间氢键; 层与层之间的分子作用力结合

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。 3.3.1. 硼酸