(2)还原剂(从稳定的化合物中夺取氧): 3Si02+4B=3Si+2B203(强热) 2B+6H2O(g)=2B(OH)3+3H2(赤热) (3)不与盐酸反应,与氧化性的酸反应,生成HB03 B+3HNO3 (conc.)-A-B(OH)3+3 NO2t 2B+3H2S04(conc.)△2B(OH)3+3SO2↑ (4)在有氧化剂存在时,与碱反应: 共熔 2B +2NaOH 3KNO3=3NaBO2+3KNO2+H2O 16
(2) 还原剂(从稳定的化合物中夺取氧): 3SiO2 + 4B = 3Si + 2B2O3 (强热) 2B + 6H2O(g) = 2B(OH)3 + 3H2 (赤热) (3) 不与盐酸反应,与氧化性的酸反应,生成H3BO3 (4) 在有氧化剂存在时,与碱反应: 2B + 2NaOH + 3KNO3 = 3NaBO2 + 3KNO2 + H2O 共熔 16
3.Preparation: (1)金属还原法: B203+3Mg=2B+3Mg0 KBF+3Na 3NaF +KF+B (2)工业上: 从硼镁矿→单质硼→精制硼 a.用浓碱溶液来分解硼镁矿: Mg2B2O55H2O+2NaOH 2NaBO2+2Mg(OH)2+4H2O b.通入C02调节碱度,分离出硼矿 4NaB02+C02+10H20=Na2B,0210H20+Na2C03 17
3. Preparation: (1) 金属还原法: B2O3 + 3Mg = 2B + 3MgO KBF4 + 3Na = 3NaF + KF + B (2) 工业上: 从硼镁矿 单质硼 精制硼 a. 用浓碱溶液来分解硼镁矿: Mg2B2O5 •5H2O + 2NaOH = 2NaBO2 + 2Mg(OH)2 + 4H2O b. 通入CO2调节碱度,分离出硼矿 4NaBO2 + CO2 + 10H2O = Na2B4O7·10H2O + Na2CO3 17
c.用H2SO4调节酸度,可析出溶解度小的硼酸晶体: Na2B402+H2S04+5H20=4H3B03+Na2S04 Note:用酸法分解硼镁矿,可一步制得硼酸。此法虽然简单,但需要耐酸 设备等条件,不如碱法好: Mg2B2O55H20+2H2S04=2HB03+2MgS04 d.加热,脱水: 2H3B03=B203+3H20 e.用Mg或AI还原成粗硼: B2O3+3Mg 2B +3MgO f.精制: 2B+32=2Bl3 2Bl3=2B+3l2(1000-1300K,Ta fiber) 18
d. 加热,脱水: 2H3BO3 = B2O3 + 3H2O e. 用Mg或Al还原成粗硼: B2O3 + 3Mg = 2B + 3MgO f. 精制: 2B + 3I2 = 2BI3 2BI3 = 2B + 3I2 (1000-1300K, Ta fiber) c. 用H2SO4调节酸度,可析出溶解度小的硼酸晶体: Na2B4O7+H2SO4+5H2O = 4H3BO3+Na2SO4 Note:用酸法分解硼镁矿,可一步制得硼酸。此法虽然简单,但需要耐酸 设备等条件,不如碱法好: Mg2B2O5 •5H2O + 2H2SO4 = 2H3BO3 + 2MgSO4 18
三、Compounds >硼成键特征: 1.B主要以共价键成键: B原子半径小,I1、2、3大。 Bsp2杂化:BX3、B(OH3 Sp杂化:BF4、BH4、B(OD4 2.缺电子性质(ns2npl) 价轨道数4 2s2Px2P.2P2 价电子数3 2s22p1 C.N.=3或4:BX3,B(OHD3,BF4 BF3+F=BF Lewis酸Lewis碱酸碱加合物 而本族其它元素C.N.≥4,例:Na3AF6 3.B氧化态为+3. 随原子序数增大,Z*↑,s2趋向稳定,T1+1氧化态为特征。 19
三、Compounds ¾ 硼成键特征: 1. B主要以共价键成键: B 原子半径小,I1、I2、I3 大。 B sp2杂化:BX3、B(OH)3 sp3杂化: BF4 - 、 BH4 - 、 B(OH)4 - 2. 缺电子性质(ns2np1) 价轨道数 4 2s2px2py2pz 价电子数 3 2s22p1 C.N. = 3或4: BX3 , B(OH)3 , BF4 - BF3 + F- = BF4 - Lewis酸 Lewis碱 酸碱加合物 随原子序数增大,Z*↑, ns2 趋向稳定,Tl +1氧化态为特征。 3. B氧化态为+3. 而本族其它元素C.N. ≥ 4, 例:Na3AlF6 19
4.形成多中心缺电子键,形成多面体: 硼晶体中有B-B-B, 硼烷中有B-B-B,或B-H-B 3c-2e键(3c-2 e bond 多中心键:由三个或三个以上原子的原子轨道互相叠加形成的化学键。 其强度为一般共价键强度的一半。 如:三中心二电子键(3c-2e)简称三中心键,是多中心键的一种。 >形成:缺电子原子◆◆等电子原子 B缺电子原子形成二个3c-2e H等电子原子 5.B是亲F、亲O元素: 键能/kJmo1B-0561690;Si-0452; B-F613; Si-F 565 20
4. 形成多中心缺电子键,形成多面体: 硼晶体中有B-B-B, 硼烷中有B-B-B,或B-H-B 3c - 2e键 (3c-2e bond) 5. B是亲F、亲O元素: 键能/kJ·mol-1 B-O 561~690;Si-O 452; B-F 613; Si-F 565 多中心键:由三个或三个以上原子的原子轨道互相叠加形成的化学键。 其强度为一般共价键强度的一半。 如:三中心二电子键(3c-2e)简称三中心键,是多中心键的一种。 ¾ 形成:缺电子原子 等电子原子 B 缺电子原子 H 等电子原子 形成二个3c-2e 20