硼单质 无定形硼(棕色粉末) 单质硼 晶体硼:最重要-菱形硼(黑灰色)
硼单质 单质硼 无定形硼(棕色粉末) 晶体硼:最重要-菱形硼(黑灰色)
2.菱形硼结构(原子晶体,结构单元:B12) B12结构:正二十面体,12个顶点B原子, dB-B=177 pm 3×12=36价电子 B12:36个价电子参与成键情况 棱数:B12单元内,每个B与 另5个B相连,有5条棱与之有关, 合计:5×12/2=30条棱
2. -菱形硼结构(原子晶体,结构单元:B12) B12:36个价电子参与成键情况 棱数:B12单元内,每个B与 另5个B相连,有5条棱与之有关, 合计: 5 ×12/2 = 30条棱 1 2 3 4 5 6 7 12 10 11 9 8 B12结构:正二十面体,12个顶点B原子, dB-B = 177 pm 3 × 12 = 36 价电 子
(1)与外部B12成键 顶部和底部: 腰部:6个B原子(1、2、7、 顶部(3、8、9)和底部(5、6、11)各3 12、10、4)与同一平面内相邻 个B原子与上一层3个B原子或下一 的另6个B12共形成6个3c-2e键 层3个B原子共形成6个正常B-B2c-2e (B-B203pm),共用去: 键(B-B171nm),共用去: 6×2/3e=4e 6X2/2e=6e >与外部B12成键共用去4e+6e=10e
顶部和底部: 顶部(3、8、9)和底部(5、6、11)各3 个B原子与上一层3个B原子或下一 层3个B原子共形成6个正常B-B 2c-2e 键(B-B 171 nm),共用去: 6 × 2/2 e = 6 e (1)与外部B12成键 腰部:6个B原子(1、2、7、 12、10、4)与同一平面内相邻 的另6个B12共形成6个3c-2e键 (B-B 203 pm),共用去: 6 × 2/3 e = 4 e 1 2 3 4 5 6 7 12 10 11 9 8 ➢与外部B12 成键共用去4 e + 6 e = 10 e
(2)B12单元内部成键: 由“多面体顶角规则”确定: 多面体顶点数n 12 成键轨道数n+1 13 成键电子数2n+2 26 >总的价电子数:10+26=36,与B12价电子数一致。 3.硼的化学性质 晶体硼惰性。无定形硼稍活泼,高温下能与N2、O2、S、X2 发生反应,显还原性。 R.T. (1)2Bs+F2g =2BF3 (B亲F)
3. 硼的化学性质 晶体硼惰性。无定形硼稍活泼,高温下能与N2、O2、S、X2 发生反应,显还原性。 R.T. (1) 2B(s) + F2(g) ══ 2BF3 (B亲F) (2) B12 单元内部成键: 由“多面体顶角规则”确定: 多面体顶点数n 12 成键轨道数n + 1 13 成键电子数2n + 2 26 ➢总的价电子数:10 + 26 = 36, 与B12价电子数一致
973K 4B(S)+302(g)=2B203(s) △H298=-2887 kJ.mol-1 △G298=-2368kJmo1 '.B在炼钢中作脱氧剂。 B-O Si-0 C-0 键能/kJm0H560-690>452>358 (B亲O) 2xB(S)+xN2(g)=2(B).(S) 氮化硼:石墨结构,B-N键极性,为绝缘体 2B(S)+3X2(g)=2BX3(X=C、Br、I)
973 K 4B(s) + 3O2 (g) = 2B2O3 (s) △rH298 = - 2887 kJ·mol-1 △rG298 = - 2368 kJ·mol-1 ∴B在炼钢中作脱氧剂。 B-O Si-O C-O 键能/kJ·mol-1 560-690 > 452 > 358 (B亲O) 2x B(s) + xN2 (g) = 2(BN)x (s) 氮化硼:石墨结构,B-N键极性,为绝缘体 2B(s) + 3X2 (g) = 2BX3 (X = Cl、Br、I)