苏州大学无机化学硼族元素

1、（一）主要以共价键成键：（一）主要以共价键成键： b原子半径小，原子半径小，i1、i2、i3 大大 b sp2杂化：杂化： bx3、b(oh)3、 sp3杂化：杂化： bf4-、 bh4-、 b(oh)4-（二）（二）b缺电子缺电子 可形成缺电子化合物可形成缺电子化合物(lewis酸酸)： 例例 bx3 , b(oh)3 bf3 + f- bf4- 酸碱化合物酸碱化合物一、硼成键特征：一、硼成键特征：electron deficient compound （三）形成多中心缺电子键，形成多面体：（三）形成多中心缺电子键，形成多面体： 键能键能/kjmol-1 b-o 561690； si-o 4

2、52； b-f 613； si-f 565（四）（四）b是亲是亲f、亲、亲o元素：元素：硼晶体硼晶体b12中有中有b-b-b，硼烷中有，硼烷中有b-b-b，或，或b-h-b 3c - 2e键键 (3c-2e bond)硼的化学性质硼的化学性质(properties)与与si有相似之处有相似之处:(1) b2o3与与sio2都是固态酸性氧化物都是固态酸性氧化物;(2) h3bo3与与h4sio4都是很弱的酸；都是很弱的酸；(3) 多硼酸盐与多硅酸盐结构相似；多硼酸盐与多硅酸盐结构相似； (4) 硼烷、硅烷可形成多种可燃性气态物质硼烷、硅烷可形成多种可燃性气态物质 二、硼的化学性质：二、硼的化学性

3、质：缺电子原子缺电子原子 价电子数小于价键轨道数的原子价电子数小于价键轨道数的原子 同理，同理，缺电子化合物缺电子化合物 成键电子对数小于中成键电子对数小于中心原子的价键轨道数的化合物。注：并非缺电子原子心原子的价键轨道数的化合物。注：并非缺电子原子的所有化合物都是的所有化合物都是缺电子化合物。缺电子化合物。 简单的缺点子化合物常见的有：简单的缺点子化合物常见的有：b2h6、bf3、h3bo3、alcl3等。等。 b、al的价电子有的价电子有3个，而价键轨道数为个，而价键轨道数为4，所以，所以b、al为缺电子原子（为缺电子原子（ ns2np1一般不认为碱（土）一般不认为碱（土）金属原子为金属原

4、子为缺电子原子缺电子原子）。）。例如例如:缺电子化合物结构的三大特征缺电子化合物结构的三大特征: :13.1.3 缺电子原子及其化合物缺电子原子及其化合物(i)易形成聚合分子，如易形成聚合分子，如alcl3为双聚分子为双聚分子(ii)易形成配合物，如易形成配合物，如bf3、h3bo3。alcl3中铝为中铝为sp3杂化杂化(gacl3)2 (incl3)2 (albr3)2 (ali3)2 (gabr3)2除除b的卤化物及的卤化物及a的氟化物以外，均为二聚形式。的氟化物以外，均为二聚形式。(iii) 还可能形成桥式结构还可能形成桥式结构多中心键，如多中心键，如b2h6、b4h10bf3 + f-

5、bf4-b(oh)3+ oh -b(oh)4 -定义定义：是指：是指3个或个或3个以上原子之间所形成的共价键个以上原子之间所形成的共价键 三中心二电子键三中心二电子键(3c-2e)简称三中心键是多中心键简称三中心键是多中心键的一种形式的一种形式强度：为一般共价键强度的一半强度：为一般共价键强度的一半多中心键多中心键另外，这些物质的杂化方式也发生了变化：另外，这些物质的杂化方式也发生了变化：sp2 sp3两个两个3c-2e键键 1960年代初，年代初，harvard university的的william n. lipscomb提出，提出，1976年获年获nobel prize in chemistry. 火箭燃料火箭燃料 氢氧化物氢氧化物 两性氢氧化物，可跟酸碱反应，通式表示为：两性氢氧化物，可跟酸碱反应，通式表示为： 实际上，溶液中实际上，溶液中不存在偏铝酸根不存在偏铝酸根alo2-和铝酸根和铝酸根alo33-（被光谱实验证实）。（被光谱实验证实）。al3+ + h2oal(oh)3al(oh)4-h+oh -h+oh - al 3+溶液中，加入氨水或通入溶液中，加入氨水或通入co2都可以生成氢氧化铝都可以生成氢氧化铝沉淀沉淀al（oh）3（实际为（实际为al2o3xh2o）。）。4. 铝盐铝盐（1）卤化物）卤化物 氟化铝氟化铝alf3为离子化合物，难溶于水