$16-1 Boron and its compounds 一、General properties 1.硼的化学性质与S有某些相似之处， 通常硼呈现+3氧化态，负氧化态的情况 很少。 2.硼与金属形成非化学计量的化合物： M4B、M2B、MB、M3B4、MB2、MB6等。 3.在地壳的丰度为0.001%。在自然界中， 没有游离的硼，硼主要以硼酸盐形式的 矿存在，如硼砂Na2B4O710H2O,四水 Amorphous boron 硼砂Na2B4O74H2O,天然硼酸H3BO3。 4.硼在自然界中丰度之所以低，是因为9B+n→He+i →硼材料可作为核反应堆的减速剂和生物防护。 6
一、General properties 1. 硼的化学性质与Si有某些相似之处， 通常硼呈现+3氧化态，负氧化态的情况 很少。 2. 硼与金属形成非化学计量的化合物： M4B、M2B、MB、M3B4、MB2、MB6等。 B n He Li 7 3 4 2 1 0 10 5 o §16-1 Boron and its compounds 3.在地壳的丰度为0.001%。在自然界中， 没有游离的硼，硼主要以硼酸盐形式的 矿存在，如硼砂Na2B4O7·10H2O，四水 硼砂Na2B4O7·4H2O，天然硼酸H3BO3。 4. 硼在自然界中丰度之所以低，是因为 硼材料可作为核反应堆的减速剂和生物防护。 6
用途 ★玻璃生产中加入一定量的硼砂可以 增强玻璃的热稳定性，增大紫外线 的透射率，提高玻璃的透明度和抗 冲击的机械性能。 ★大量用于玻璃纤维的制造。 ★陶瓷行业中用作催化剂。 ★防腐剂、高温坩埚、油漆等生产 的添加剂。 ★冶金工业中加入硼可制成硼钢等特 种钢等优质钢材。 ★被用作硬质合金、宝石等硬质材 料的磨削、研磨、钻孔及抛光等。 ★可用作原子反应堆中的控制棒。★ 硼在农业上用作生产硼肥、杀虫剂 等
用 途 7
硼与硅的相似性 (对角线规则) >B,03与SiO,都是固态酸性氧化物，Al,03是两性，C02是 气态酸性； >HBO3与HSiO,都是弱酸； >多硼酸盐与多硅酸盐结构相似； >硼烷、硅烷可形成多种可燃性气态物质，而AH,是固态
硼与硅的相似性 ¾ B2O3与SiO2都是固态酸性氧化物，Al2O3是两性，CO2是 气态酸性; ¾ H3BO3与H4SiO4都是弱酸； ¾ 多硼酸盐与多硅酸盐结构相似； ¾ 硼烷、硅烷可形成多种可燃性气态物质，而AlH3是固态。 8 (对角线规则)
、 The simple substance 无定形硼 晶形硼 棕色粉末 黑灰色 化学活性高 硬度大 熔点，沸点都很高 单质硼有多种复杂的晶体结 构，其中最普通的一种是 菱形硼，其基本结构单元 为正二十面体的对称几何构 型，然后由B12的这种二十 面体排布起来组成的α菱 Amorphous boron Boron(likely mixed allotropes) 形硼
一、The simple substance 无定形硼 晶形硼 棕色粉末 黑灰色 化学活性高 硬度大 熔点，沸点都很高 单质硼有多种复杂的晶体结 构，其中最普通的一种是D- 菱形硼 ，其基本结构单元 为正二十面体的对称几何构 型，然后由B12的这种二十 面体排布起来组成的D -菱 形硼。 9
Allotropes of Boron Boron phase B Y T Symmetry Rhombohedral Rhombohedral Orthorhombic Tetragonal Atoms/unit cell[21] 12 -105 28 Density(g/cm3)[25][26][27][28] 2.46 2.35 2.52 2.36 Vickers hardness(GPa)[29][30] 42 45 50-58 Bulk modulus(GPa)[30][31] 185 224 227 Bandgap (eV)[30][32] 2 1.6 2.1 .3000 Melt 2500 2000 0 B 1500 。1020304000 Pressure(GPa) Structure of a-boron Structure of B-boron Structure of y-boron A fragment of phase diagram of boron reproduced from6] 10
Allotropes of Boron 10