导图社区 无机化学宋天佑版 第13章 硼族元素思维导图
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第13章 硼族元素
铝单质及其化合物
铝单质
突出物理性质及用途
银白色,轻, 良好延展性、导电性、导热性, 光和热的良好反射体
铝用于制日常用品, 制电缆、电线。
化学性质
铝的亲氧性
与水反应
与酸碱的反应
金属铝的冶炼
铝的含氧化合物
三氧化二铝
氢氧化铝
制备
性质
两性
加热易脱水
特殊反应
铝盐和铝酸盐
重要的铝盐
铝的卤化物
物理性质
无水三氯化铝的制备
结构
硫酸铝和明矾
硫酸铝的制备
铍和铝的相似性
镓、铟、铊
镓、铟、铊单质
与非氧化性酸反应
与氧化性酸反应
与强碱反应
与卤素反应
镓、铟、铊的化合物
惰性电子对效应
硼单质及其化合物
浮动主题
硼单质
硼单质的晶体结构
分类
晶体硼
棕色粉末、化学活性高 、熔点,沸点高。
无定形硼
黑灰色、硬度大、熔点,沸点高。
正十二面体(B12)
硼单质的化学性质
燃烧反应
973K 4B(s)+3O2(g)===2B2O3(s) △rH°=-2887kJ/mol
与非金属反应
2B+3X2=2BX3(加热) 2B+N2=2BN (高温) 石墨结构 2B+3S=B2S3 (高温)
赤热下与水蒸气反应
2B+6H2O==2H3BO3+3H2
B+3HNO3(浓)=H3BO3+3NO2↑ 2B+3H2SO4(浓)=2H3BO3+3SO2↑
氧化剂存在下,与强碱共熔
2B+2NaOH+3KNO3==2NaBO2+3KNO2+H2O
与金属反应
高温下硼几乎与所有的金属反应生成硼化物。具有硬度大,耐高温,抗腐蚀等特点。金属硼化物一般不符合原子价规律,如MgB2、Cr4B、LaB6、Nb3B4等。
硼单质的制取
用活泼金属Na,Mg,Al等高温还原 氧化硼
B4O72-+2H++5H2O=4H3BO3↓ 2H3BO3==B2O3+3H2O B2O3+2Al==Al2O3+2B 无定形硼(2、3式均需加热)
用氢还原卤化硼得到晶态硼
1373-1573K 2BBr3+3H2========2B+6HBr Ta 丝
碘化硼直接热分解得到晶态硼
1000K 2BI3=====2B+3I2 Ta 丝
硼氢化合物
硼烷的组成
通式: BnHn+4 :B2H6, B5H9 BnHn+6 :B4H10, B5H11 硼烷多数有毒、有气味、不稳定。
乙硼烷的性质
空气中自燃或爆炸,并放出大量的热
B2H6(g)+3O2(g)=B2O3(s)+3H2O(g) △rH°=-2166kJ/mol
强还原剂,能与强氧化剂反应。 如:与卤素反应生成卤化硼
B2H6+6X2=2BX3+6HX
B2H6易水解
B2H6与甲醇反应
热分解: B2H6在373K以下稳定,高于此温度则分 解放出H2, 转变为高级硼烷。
B2H6与LiH反应,能生成一种比B2H6的还原性 更强的还原剂硼氢化锂
B2H6与NH3反应
乙硼烷的结构
在B2H6分子中的化学键型有2种: 4个B—H 键 2个三中心二电子键(氢桥键)
硼烷可能从在五种键型
乙硼烷的制备
硼氢配合物
制 备
性 质
硼的含氧化合物
B2O3
硼酸
结构(B:sp2杂化)
氢键连成片状结构,层与层之间则以范德华力相吸引。硼酸晶体有滑腻感,可作润滑剂。
水溶性
冷水中小,热水中易溶。
一元弱酸
脱水性
与一元醇反应
缩合反应
硼酸盐
硼砂的制备
硼砂的性质
硼砂为白色晶体,在干燥空气中容易风化,加热失水
硼砂珠试验(本质是B2O3反应)
水解
生成过硼酸盐
生成氮化硼
硼的卤化物
卤化物
与路易斯碱(水、醚、醇、氨等)进行加合反应
氟硼酸