天津大学无机化学课件第十二章氮族碳族和硼族.ppt

1、2020/10/9,无机化学,第三节硼族元素,第十二章 氮族、碳族和硼族元素,无机化学多媒体电子教案,第三节 硼族元素,2020/10/9,无机化学,12-3-1 硼族元素概述,12-3-1 硼族元素概述,有时称为土族元素，其中Al2O3为黏土的主要成分，既难溶又难熔,2020/10/9,无机化学,与其它金属可制低熔合金 如含25%In的Ga合金 可用于自动灭火装置,Tl及其化合物均有毒 误食少量铊盐可使毛发脱落,12-3-1 硼族元素概述,是地壳中蕴藏最丰富的金属元素， 主要以铝矾土矿(Al2O3xH2O)存在 铝是银白色、有光泽的轻金属 具有良好的导电性和延展性 广泛用来作导线、结构材料和

2、器皿 铝合金质轻又硬，用于飞机制造,自然界没有游离硼， 主要矿有: 硼砂矿(Na2B4O710H2O)、 硼镁矿(Mg2B2O5H2O)、 方硼矿(2Mg3B8O15MgCl2),熔点比人的体温还低(30左右) 液态镓的熔点、沸点相差大， 可作高温温度计，与其它金属 可制低熔合金,2020/10/9,无机化学,缺电子原子 可形成配位键 (如HBF4) 多中心键(如B2H6),12-3-1 硼族元素概述,2020/10/9,无机化学,12-3-1 硼族元素概述,2020/10/9,无机化学,12-3-2 硼的氢化物,12-3-2 硼的氢化物,硼氢化合物性质与碳的氢化物(烷烃)、硅的氢化物(硅烷)

3、相似，所以硼的氢化物称为硼烷,由于硼烷及其衍生物的特殊结构、性质和用途，使硼烷及其有关的碳硼烷化学成为目前无机化学主要发展领域之一,2020/10/9,无机化学,乙硼烷结构,两个3c-2e键,四个B-H 2c-2e键 在同一水平面上 两个3c-2e键 位于水平面上下 与水平面垂直,动画演示,2020/10/9,无机化学,多中心键,三中心二电子键(3c-2e)简称三中心键 是多中心键的一种形式,硼烷的性质比烷烃活泼,2020/10/9,无机化学,硼烷的性质,反应速率大，并放出大量热。 曾想用作火箭或导弹的高能燃料, 但因毒性太大而未采用,B2H6(g)+3O2 B2O3(g)+3H2O(g),2

4、020/10/9,无机化学,12.3.3 硼酸及其盐,硼的含氧酸,2020/10/9,无机化学,12-3-3 硼酸及其盐,硼酸,12-3-3 硼酸及其盐,分子间通过氢键形成接近六角形的对称层状结构，层与层之间借助微弱的范德华力联在一起因此硼酸晶体为鳞片状,此结构使硼酸具有解理性可用作润滑剂,2020/10/9,无机化学,12-3-3 硼酸及其盐,硼酸,12-3-3 硼酸及其盐,分子间通过氢键形成接近六角形的对称层状结构，层与层之间借助微弱的范德华力联在一起因此硼酸晶体为鳞片状,此结构使硼酸具有解理性可用作润滑剂,2020/10/9,无机化学,硼酸,水溶液显酸性, 是由于硼原子是缺电子原子,价层

5、有空轨道，能接受水解离出的OH-孤电子对，以配位键形式形成B(OH)4-,2020/10/9,无机化学,硼砂,2020/10/9,无机化学,硼砂,2020/10/9,无机化学,12-3-4 氧化铝和氢氧化铝,12-3-4 氧化铝和氢氧化铝,氧化铝,两种主要变体,-Al2O3(刚玉) 硬度大，密度大 熔点高，不溶于酸 化学性质稳定 可作高硬质材料 耐磨材料和耐火材料,- Al2O3(活性氧化铝) 硬度小，质轻 不溶于水, 溶于酸和碱 表面积大, 有强的 吸附能力和催化活性 可作吸附剂和催化剂,2020/10/9,无机化学,氢氧化铝,在铝酸盐溶液中通入CO2, 得到晶态Al(OH)3,在铝()盐溶

6、液中加入氨水或适量碱, 得到凝胶状含水量不定的水合氧化铝 (Al2O3xH2O) 通常也写成Al(OH)3,2020/10/9,无机化学,氢氧化铝,-,2020/10/9,无机化学,12-3-5 铝盐,三氯化铝,12-3-5 铝盐,2020/10/9,无机化学,三氯化铝双聚分子结构,2个Al 原子 与两侧的4 个Cl原子在 同一平面上 中间的2个 Cl原子位于 该平面两侧,动画演示,2020/10/9,无机化学,硫酸铝,2Al(OH)3+ 3H2SO4 Al2(SO4)3+6H2O,2020/10/9,无机化学,硫酸铝,2020/10/9,无机化学,Al3+的鉴定,Al3+ + 铝试剂 红色絮状沉淀,（pH=4 5）,2020/10/9,无机化学,第三节硼族元素,第十二章 氮族、碳族和硼族元素,无机化学多媒体电子教案,第三节 结束,2020/10/9,无机化学,第四节对角关系,无机化学多媒体电子教案,第十二章 氮族、碳族和硼族元素,2020/10/9,无机化学,周期系中有些元素的性质常与它右下方相邻的另一元素类似，这种关系叫对角关系,2020/10/9,无机化学,硼与硅的相似性,a,10-