中山大学无机化学精品课程第15章硼族元素

氧化态氧化态稳定性稳定性元素元素价电子价电子构型构型氧化态氧化态BAlGaInTlns2np1(n = 2-6)+3+1, +3+1, +3+1, +3+1, +3+1         +3稳        稳定        定性        性增        减大        小硼族元素的价电子构型与氧化态稳定性变化硼族元素的价电子构型与氧化态稳定性变化       第第15章章  硼族元素硼族元素Group IIIA: B  Al  Ga  In  Ta                              硼硼    铝铝    镓镓    铟铟    铊铊董字骇刃左冒妇般鸳硒扣友体灿跟尤佣氛铰橇蹄唁勒担绰障斯庞刮右癌护中山大学无机化学精品课程第15章硼族元素中山大学无机化学精品课程第15章硼族元素一、硼一、硼成键特征成键特征：：1. B主要以主要以共价键共价键成键：成键：            B  原子半径小，原子半径小，I1、、I2、、I3 大            B sp2杂化：杂化：BX3、、B(OH)3               sp3杂化：杂化： BF4-、、 BH4-、、 B(OH)4- 2. 缺电子缺电子性质（性质（ns2np1））          价轨道数价轨道数  4     2s2px2py2pz               价电子数价电子数  3     2s22p1                C.N. = 3或或4:  BX3 ,  B(OH)3 , BF4-                                BF3  +  F-  =  BF4-                            Lewis酸酸   Lewis碱碱    酸碱加合物酸碱加合物价电子数价电子数 < 价轨道数价轨道数，，B是是缺电子原子缺电子原子        → 缺电子化合物缺电子化合物BX3、、B(OH)3等，等，Lewis酸。

酸3. B氧化态为氧化态为+3. §15-1   硼硼本族本族其它元素其它元素C.N. ≥ 4,  例：例：Na3AlF6随原子序数增大，随原子序数增大，Z*↑, ns2 趋向稳定趋向稳定，，Tl +1氧化态为特征氧化态为特征 枯税匙补龋谆嫉耳在纫卑且愧眼铀伙印锭邵惊酶利有殆般闷赚卸悲通蜕刊中山大学无机化学精品课程第15章硼族元素中山大学无机化学精品课程第15章硼族元素3. 形成形成多中心缺电子键多中心缺电子键，形成，形成多面体多面体：：             硼晶体中有硼晶体中有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)5.  B与与Si的的相似性相似性(r 与与Z*竞争结果竞争结果) 对角线规则对角线规则4. B是是亲亲F、亲、亲O元素元素：： 键能键能/kJ·mol-1     B-O  561~690；；Si-O  452；；                             B-F   613；；        Si-F   565彤谰波胶剐标蛙慎怎缺拄验辐蓖蛹睛夜圭措峪康段常们念娥谐佛卉淡柴窥中山大学无机化学精品课程第15章硼族元素中山大学无机化学精品课程第15章硼族元素二、硼单质二、硼单质1. 硼制备：硼制备：                                      钽、钨或氮化硼表面钽、钨或氮化硼表面(1)  -菱形硼菱形硼   12 BI3    ══════      B12(C)  + 18 I2(g)                                           800~1100 ℃(2)无定形硼无定形硼       Na2B4O7·10H2O + 2HCl = 4H3BO3 + 2NaCl + 5H2O    2H3BO3  =  B2O3  +3 H2O   (800 K)    B2O3 + Mg = 3MgO + 2B    (800 K)谍晕荔鞋搬戌吐睡邻咋笛灌才峦舒乙殉姜础拜哎熏克殆拯耸岳衍头愧览禄中山大学无机化学精品课程第15章硼族元素中山大学无机化学精品课程第15章硼族元素2.  -菱形硼结构（重点菱形硼结构（重点））（（教材教材p.154~155 ，，原子晶体原子晶体，结构单元：，结构单元：B12））  B12结构：结构：正二十面体正二十面体，，12个顶点个顶点B原子，原子，dB-B = 177 pm          价电价电 子数子数  3 × 12 = 36B12：：36个价电子参与个价电子参与成键成键情况情况棱数棱数：：B12单元单元内，每个内，每个B与与另另5个个B相连，有相连，有5条棱与之有关，条棱与之有关，合计合计: 5 ×12/2 = 30条棱条棱邯稍则塔沼贬苟岸瓜馈演坏琴兰她届常奏贞鼎进荷烂儡谜褂开钝星志屡见中山大学无机化学精品课程第15章硼族元素中山大学无机化学精品课程第15章硼族元素②② 顶部和底部：顶部和底部： 顶部顶部(3、、8、、9)和底部和底部(5、、6、、11)各各3个个B原原子子与上一层与上一层3个个B原子或下一层原子或下一层3个个B原子共原子共形成形成6个正常个正常B-B  2c-2e键键 (B-B 171 nm)，共，共用去用去:             6 × 2/2 e = 6 e(1)与与外部外部B12 成键成键① ① 腰部：腰部： 每个每个B12 单元6个个B原子原子(1、、2、、7、、12、、10、、4)与同一平面与同一平面内内相邻的另外相邻的另外6个个B12共形成共形成6个个3c-2e键键 (B-B 203 pm)，共用去，共用去:      6 × 2/3 e = 4 eØ 每个每个B12与与外部外部B12 成键成键共用去共用去4 e + 6 e = 10 e 3c-2e2c-2e与上方与上方B2c-2e与下方与下方B谢杂柏笔冉报爽慧谎赔采认句掘渠膏窃极胖章崭奄荤折蛛亡需概噬都贡掩中山大学无机化学精品课程第15章硼族元素中山大学无机化学精品课程第15章硼族元素3. 硼的化学性质硼的化学性质    晶体硼惰性晶体硼惰性。

    无定形硼无定形硼稍活泼，稍活泼，高温高温下能与下能与N2、、O2、、 S、、X2发生反应，显发生反应，显还原性                               R.T.    (1)  2B(s) + F2(g) ══ 2BF3                                     (B亲亲F)   (2) B12 单元单元内部内部成键成键 ：：           由由“多面体顶角规则多面体顶角规则”确定：确定：                      多面体顶点数多面体顶点数 n        12                       成键轨道数成键轨道数 n + 1      13                       成键电子数成键电子数2n + 2     26Ø总的价电子数：总的价电子数：10 + 26 = 36, 与与B12价电子数一致价电子数一致趁卯邪炽前戊洽杠五造壕语荐陋儡磋蓝镊红徐蹋架灼陷赣判亥鹃幂絮听见中山大学无机化学精品课程第15章硼族元素中山大学无机化学精品课程第15章硼族元素                                973 K      4B(s)  +  3O2(g）） =  2B2O3(s））               △△rH 298  = - 2887 kJ·mol-1               △△rG 298 = - 2368 kJ·mol-1     ∴∴B在炼钢中作脱氧剂。

在炼钢中作脱氧剂                                 B-O        Si-O     C-O    键能键能/kJ·mol-1     560-690  >  452  >  358                                (B亲亲O)    2x B(s) + xN2(g) = 2(BN)x (s) 氮化硼：氮化硼：石墨结构，石墨结构，B-N键极性，为绝缘体键极性，为绝缘体    2B(s)  + 3X2(g) =  2BX3  (X = Cl、、Br、、I））炳烂幕军元扯锥仰错芋篡寐益邻遵充搪恰吧跌墩前之细婿萧成疑氓拈谚注中山大学无机化学精品课程第15章硼族元素中山大学无机化学精品课程第15章硼族元素    (2) 无定形无定形B被被热的热的浓浓H2SO4或浓或浓HNO3氧化：氧化：                                                                2B(s) + 3H2SO4(浓浓) ═══  2H3BO3 + 3SO2(g)         B(s)  + 3HNO3(浓浓) ═══    H3BO3 + 3NO2(g)(3) 有氧化剂存在有氧化剂存在并并强热强热时与碱作用：时与碱作用：                                               共熔共熔                       +3        2B + 2KOH + 3KNO3 ══  3KNO2 + 2KBO2 + H2O 澳密署俞塌淘崩冷植楔创燃茂柠章称浦蹲僧躯蔼府叹堪申修嘱与统迪进慰中山大学无机化学精品课程第15章硼族元素中山大学无机化学精品课程第15章硼族元素        §15-2  铝分族铝分族 — 铝、镓、铟、铊铝、镓、铟、铊一、基本性质一、基本性质性质：性质： Al            Ga         In                     Tl价电子结构价电子结构   3s23p1 (n-1)d10ns2np1 (n = 4, 5)    (4f145d10)6s26p1                                                                                        6s2惰性电子对效应                         +3        +3，+1         +3，+1               +1                                     低价态稳定性低价态稳定性↑，高价态氧化性，高价态氧化性↑（同（同IVA、、VA族）族）  A (M3+ / M )或或   A (H3BO3/B) /V  ( (据据△△G /F-Z图计算图计算“斜率斜率” ) )                    -0.73      -1.66   -0.517      -0.35     +0.713                                       Al                      B             。

                                                         Ga                                                                   In                                                                                  Tl                                                                                      M还还原原性性揖资凤稠丘并巴遣卫籍派吝拭咽蔼权襟黄进组獭搏阳虾鳃汀融仙揖享拜邢中山大学无机化学精品课程第15章硼族元素中山大学无机化学精品课程第15章硼族元素IAIIAIIIBIVBVBVIBVIIBVIIIIBIIBIIIAIVAVAVIAVIIA 金金         r属属        因因性性        素素增增        占占强强        优优            金金                                              Z*属属                                              因因性性                                              素素减减                                              占占弱弱                                              优优非非金金                      r属属                     因因性性                     素素减减                     占占弱弱                     优优元素元素金属性、非金属性递变规律金属性、非金属性递变规律 原子半径原子半径(r)与有效核电荷与有效核电荷(Z*)互相竞争，导致上述互相竞争，导致上述元素金属性、非金属性递变规律，显著表现出元素金属性、非金属性递变规律，显著表现出“周期性周期性”。

 0迟蝴拈彝甸亿刻庆雍瞄悼症悉稗星判阶飞褥瀑阉殷迫厚币瑞缀昏煞诽蔚输中山大学无机化学精品课程第15章硼族元素中山大学无机化学精品课程第15章硼族元素硼族元素的硼族元素的△△G /F-Z图图庚虱繁扬窖劣纠嘘钦啸聚面绸牛当效分域皋呈歹施贩惨芒顾需簇镍崩深瘫中山大学无机化学精品课程第15章硼族元素中山大学无机化学精品课程第15章硼族元素1. 化学性质化学性质 (1)斜角相似斜角相似    ＬＬi      Be      B       C                                         r和和ＺＺ* 互相竞争，互相竞争， * ＝＝ＺＺ* / r 相相近近     Na    Mg     Al     Si  (2)强还原性强还原性 ①与非金属化合：与非金属化合：       4 Al(s) + 3O2(g) ══ 2Al2O3(s)             △△rH 298 = - 3356 kJ·mol-1    可从金属氧化物夺取氧（可从金属氧化物夺取氧（冶金还原剂冶金还原剂））        2Al + 3X2 ══  2 AlX3                            △△         2Al  + N2   ══ 2AlN二、铝二、铝堂届聋气履胀帜乞息奴章故两炯孺屑吠款庸骋陆质休痊勘袍回沽歹井呛煎中山大学无机化学精品课程第15章硼族元素中山大学无机化学精品课程第15章硼族元素        2Al + 6H+  = 2Al3+ + 3H2↑        2Al + 2OH- + 6H2O = 2Al(OH)4 - + 3H2↑        ∴∴Al是是“两性元素两性元素” (Zn也是也是)。

    但但Al在冷、浓在冷、浓HNO3、、H2SO4中中“钝化钝化”  铝合金：比重小而坚韧铝合金：比重小而坚韧→飞机、建筑材料飞机、建筑材料 ②与酸或碱均反应与酸或碱均反应  → H2↑2. 电解法制备铝电解法制备铝 电解           Al2O3(l)              2Al(l) + 3 O2(g)                      冰晶石     (阴极)        (阳极)禽幌租忠铡受快褥识允凡百攻听曾詹锥冶经递福驶肇志徽旅掘排舍郭饼娶中山大学无机化学精品课程第15章硼族元素中山大学无机化学精品课程第15章硼族元素 R.T.     例：例：  2Al + 3I2 → 2AlI3                         Ga + I2    → 不反应不反应1. 还原性：还原性：    Al  > B  >   Ga   >    In   >  Tl                       3s23p1      3d104s24p1  M 原子半径原子半径:   Al (143.2 pm)    >   Ga  (122.1 pm)           （（“钪系收缩钪系收缩”：：Z*↑, r↓, ∴∴ * = Z* / r ：：Al  < Ga））  M3+离子半径离子半径：： Al (51 pm)    <     Ga  ( 62 pm) Ga+、、In+具还原性具还原性  → Ga3+、、In3+2. Ga(OH)3酸碱两性，酸性稍强于酸碱两性，酸性稍强于Al(OH)33. Tl(III)的强氧化性：的强氧化性：          Al 3＋＋ Ga 3＋＋  In 3＋＋  Tl 3＋＋     氧化性增强氧化性增强                       40 ℃    例：例：TlCl3 ═══  TlCl + Cl2↑            室温室温TlBr3分解；分解；无无Tl（（III））I3，但，但 Tl+[I3]- 存在存在。

 三、镓、铟、铊三、镓、铟、铊餐僧帐猎彻贡腻兽称搪轮协掏培映鹊肋柑猪攫带邯让遇柏衍还菩尚镣澡术中山大学无机化学精品课程第15章硼族元素中山大学无机化学精品课程第15章硼族元素一、组成一、组成     BnHn+4 和和BnHn+6 , 共共20多种多种二、命名：同碳烷二、命名：同碳烷BnHn+4        B2H6       B5H9   戊硼烷戊硼烷-9     B16H20BnHn+6                       B5H11  戊硼烷戊硼烷-11 乙硼烷乙硼烷  B1~B10  甲、乙、甲、乙、…… 辛、壬、癸）辛、壬、癸）十六硼烷十六硼烷 （（B11以上：十一以上：十一 ……））若原子数目相同，而若原子数目相同，而H原子数目不同：原子数目不同：B5H9    戊硼烷戊硼烷-9            B5H11  戊硼烷戊硼烷-11§15-3  硼烷硼烷散勿懦袒瘪挂诲睦芹始烬债粹兴觉章耗沦趣款又壬保各转踊绰妻驰惋扛原中山大学无机化学精品课程第15章硼族元素中山大学无机化学精品课程第15章硼族元素      空气中空气中允许的最高浓度允许的最高浓度10-6（（ppm））              COCl2  光气光气                1              HCN  氰化氢氰化氢             10              B2H6                             0.1      四、分子结构：四、分子结构：     困扰化学界几十年的难题，困扰化学界几十年的难题，1960年代初由年代初由Lipscomb李普斯昆李普斯昆解决解决。

1. 乙硼烷乙硼烷B2H6                  价电子数价电子数：：3×2 + 1×6 = 12                                    则则2个个BH3之间不结合，且每个之间不结合，且每个B成键后仅成键后仅6 e → 不合理！不合理！若若三、毒性大三、毒性大泽瑚忽驼癸篱垦穿敏潞稗忽徐狞辉淋释漠渭扫究焙株赫霓鞠熊锤闪惩胯衡中山大学无机化学精品课程第15章硼族元素中山大学无机化学精品课程第15章硼族元素推测推测B2H6 分子结构示意图分子结构示意图B-H 正常正常 键键，键长，键长119 pm；；B-H-B 3c-2e  键键（（H桥键桥键），），  是是具有缺电子性质的具有缺电子性质的 键键B2H6分子存在分子存在“多中心缺电多中心缺电子键子键”，即，即3c-2e bond (3 center-2 electorn bond)H桥桥  B-H-B 键键Bsp3杂化杂化激发激发块歹包急姑遭赛芝披萝幅绚竟那副粟擦颖拭朴奖股腿赊骏丈卉奶乍喷脉拽中山大学无机化学精品课程第15章硼族元素中山大学无机化学精品课程第15章硼族元素MO法法：：B2H6中中B–H–B 3c-2e键键的的形成形成式珊酬景岿肌似贱闰爱购忌讶官秧橙副紊下期岁绷枷卧呜醋宇哑状拎砰阶中山大学无机化学精品课程第15章硼族元素中山大学无机化学精品课程第15章硼族元素 成键轨道的图解成键轨道的图解见教材见教材p.158表表5-2 2. Lipscomb（李普斯昆）硼烷（李普斯昆）硼烷成键五要素成键五要素      1960年代初，年代初，Harvard University的的William N. Lipscomb提提出，出，1976年获年获Nobel  Prize  in  Chemistry. 硼烷中有硼烷中有5种键型种键型音醒审豆记滤裹戳舍逊诵拍铰抡阵馋潦檬斯泽莉何酒丁穿瘪诈勇旧坊邻绞中山大学无机化学精品课程第15章硼族元素中山大学无机化学精品课程第15章硼族元素（（1）价轨道数：）价轨道数：4×5 + 1×9 = 29                                            5B        9H （（2）价电子数）价电子数    3×5 + 1×9 = 24                                 5B        9H  5个个端基端基 B-H 2c-2e键键:  2e××5 =10 e 4个个桥桥式式B-H-B 3c-2e键键:  2e××4 = 8 e合计合计: : 24 e, 占有占有12个成键分子轨道。

个成键分子轨道先易后难先易后难：：先先端基键端基键，，再再3c-2e键键，，最后最后B-BB-B键键1个个封闭式封闭式B-B-B 3c-2e键键:      2e××1 = 2 e2个个正常正常B-B 2c-2e键键：：2e××2 = 4 e例例1. 戊硼烷－戊硼烷－9（（B5H9）分子结构）分子结构拓扑图拓扑图夷羊仇声迄誊缮讹柴揣私捎资井敦师悦缠柳康达憎营拂睡趟东刚图亿孟锡中山大学无机化学精品课程第15章硼族元素中山大学无机化学精品课程第15章硼族元素例例2. 己硼烷己硼烷-10（（ B6H10 ））分子结构分子结构(1) 价轨道数：价轨道数：4 6 ＋＋1 10 = 34                          6B       10H (2)价电子数价电子数    3×6 + 1×10 = 28                          6B        10H 6个个 B-H        2c-2e:   2e××6 =12 e 4个个 B-H-B    3c-2e:   2e××4 = 8 e2个个3c-2e:                   2e××2 = 4 e2个个B-B   2c-2e：：2e××2 = 4 e恨袒径垃卖竹夸术皇垄叶屿堆翻搽哇谗实眶扑拓坠堵叮甥激拌搐西叼焙策中山大学无机化学精品课程第15章硼族元素中山大学无机化学精品课程第15章硼族元素例例3.癸硼烷癸硼烷-14（（B10H14）分子结构）分子结构(1) 价轨道数：价轨道数：4 10 ＋＋ 1 14 ＝＝ 54                           10B      14H (2)价电子数价电子数    3×10 + 1×14 = 44                          10B        14H 10个个 B-H  2c-2e:  2 e××10 = 20 e 4个个 B-H-B  2c-2e:  2 e××4 = 8 e4个个3c-2e                 :  2e××4 = 8 e2个个  B-B-B 2c-2e:   2 e××2 = 4 e2个个  B-B     2c-2e:   2 e××2 =4 e犊贤采钠英夯冠伸桨莫箩染雄绿武劳趴达漆殖流盯蔑邪焕皿晰竿臀适爪砂中山大学无机化学精品课程第15章硼族元素中山大学无机化学精品课程第15章硼族元素三、硼烷的性质三、硼烷的性质(1) 易燃易燃      B2H6 + O2= B2O3 + 3H2O(2) 水解水解     B2H6 + 6H2O = H3BO3 + 6 H2(g)(3)与与卤素卤素反应反应     B2H6 + 6Cl2 = 2BCl3 + 6HCl(4) 路易斯酸性路易斯酸性(加合反应加合反应)     B2H6 + 2 CO = 2 [H3BCO]     B2H6 + 2 NH3 = [BH2(NH3)2]+ + [BH4]-1. 化学性质化学性质: 还原性还原性和和路易斯酸性路易斯酸性钥街操董瞳揪繁滴缕赞庸嘛现屏辩迅塑汗贤履瘸案姓建眨猿痔厕蚁衔表逮中山大学无机化学精品课程第15章硼族元素中山大学无机化学精品课程第15章硼族元素当当Lewis碱碱为为氨氨或或胺胺时，时，B2H6 有有两种两种“裂变裂变”方式方式：：2. 硼烷硼烷作为作为路易斯酸路易斯酸的的反应机理反应机理：：B2H6异裂异裂：：B2H6 + 2 NH3 = [BH2(NH3)2]+ + [BH4]-B2H6均裂均裂：：B2H6  + 2 R3N：： ═ 2 H3B←NR3                                    叔胺叔胺街诅逻逝消蓄工傍肥琉汛桌飘彻曹蚂蓬惦烂潘凛雏骇淳拦除断拳禽箍瞧籍中山大学无机化学精品课程第15章硼族元素中山大学无机化学精品课程第15章硼族元素B2H62 L均裂2BH3L异裂[BH2L2]+ + [BH4]-(Li+H-)言辑茶惦型捏究皱蓑槛媒搀股过绪伤令袄哈颈因彰貌迈里精奶吭檬攒漠罪中山大学无机化学精品课程第15章硼族元素中山大学无机化学精品课程第15章硼族元素§15-4    硼族元素重要化合物硼族元素重要化合物 2. 化性：化性：(1) 溶于水形成溶于水形成H3BO3 或或H3BO2 无定形无定形 B2O3(s) + 2 H2O(l) = 2 H3BO3   △△rH  = - 76.6 kJ·mol-1晶形晶形   B2O3(s) + 2 H2O(g) = 2 H3BO2 (2) 与金属氧化物共熔与金属氧化物共熔用于鉴别用于鉴别Mn+B2O3(无定形）＝无定形）＝ B2O3（六方晶形）（六方晶形）△△rH  = - 19.2 kJ·mol-11. 结构结构一、氧化硼一、氧化硼蘑记拥念轧莱础澄遍鸯盘嗓埂歌荡遥践赂毋莱凸嘲称白盆豁埔扦抗肤拌蒜中山大学无机化学精品课程第15章硼族元素中山大学无机化学精品课程第15章硼族元素(4) 制制BN（氮化硼）（氮化硼）   B2O3(s) + 2NH3(s)  ＝＝ 2BN(s) + 3H2O(g)           △△rG 298 =  +74.78  kJ·mol-1            298 K，非自发！，非自发！           △△rS 298 =  +158.7  J·mol-1·K-1           △△G T = △△H 298 - T△△S 298  0， T > ？？,   →自发自发∴∴熵驱动的反应熵驱动的反应，， T > 733 K,   →自发自发     (BN)x与与(CC)x互为等电子体互为等电子体     (BN)x具石墨结构具石墨结构，但，但B-N为极性键，使反键与成键轨道之为极性键，使反键与成键轨道之间的禁带加宽间的禁带加宽，，  (BN)x为为绝缘体绝缘体，而石墨为导体。

而石墨为导体BN)x m.p.≈3000 ℃（加压），高熔点、高硬度，可作耐高温材料（加压），高熔点、高硬度，可作耐高温材料（火箭喷嘴、绝缘材料）火箭喷嘴、绝缘材料）3)  与非金属氧化物反应与非金属氧化物反应     P2O5  +  B2O3   = 2 BPO4                (两性性质两性性质)的硬骑叹捷不客诸棕该驭码饺倚庞伏婆扁棚便秉瞒戮术悸优趴惜渊循值享中山大学无机化学精品课程第15章硼族元素中山大学无机化学精品课程第15章硼族元素二、硼酸二、硼酸1. B(OH)3晶体结构晶体结构（教材（教材p.161图图5-7））                         层状结构：层状结构： 层内：层内：B sp2杂化杂化  有有氢键氢键                               层间：范德华力层间：范德华力∴∴似石墨，有解离性似石墨，有解离性漏烃粮话刃进窃舰吸钒呻粮赛鲜尊皖忿旅绒娄插膝嘴旅皖峻臂多仕刻埋躲中山大学无机化学精品课程第15章硼族元素中山大学无机化学精品课程第15章硼族元素2. B(OH)3物性物性  R.T.微溶于水，微溶于水，T↗ ↗，溶解度，溶解度↗ ↗，可用，可用重结晶重结晶方法提纯。

方法提纯      T/℃                  25        50          100 s/g/100 gH2O     5.44     10.24      27.53      T↗ ↗，，逐步脱水逐步脱水：：   120 ℃     140-160 ℃      500 ℃  B(OH)3 →  HBO2   →   H2B4O7  →  B2O3  正硼酸正硼酸        偏硼酸偏硼酸          四硼酸四硼酸3. B(OH)3化性：化性：H3BO3是是一元一元Lewis酸酸，，不是质子酸！不是质子酸！武花溶痢枯饮敲期带豫网舅仇桨形舷靛汇职军姜基几贤茬贤屹皖绢族己扶中山大学无机化学精品课程第15章硼族元素中山大学无机化学精品课程第15章硼族元素3. B(OH)3化性化性 (1) 一元一元Lewis弱酸：弱酸：不是质子酸！不是质子酸！        B(OH)3       B缺电子性缺电子性       B(OH)3 ＋＋ H2O =  B(OH)4- + H+                         Ka = 5.8×10-10，很弱，很弱(2) 与与多元顺式羟基化合物多元顺式羟基化合物反应，酸性反应，酸性↑，例如：，例如：螯合效应螯合效应.  Ka  = 10-6 （可用标准碱液滴定）（可用标准碱液滴定）2 2窝往滁阔沫傣澳鸿娜贪喷现秒摊湖谴屁煌秤婚栏敏母驶粉芝丁丁瘫良汗蜒中山大学无机化学精品课程第15章硼族元素中山大学无机化学精品课程第15章硼族元素H2SO4H3BO3 + 3CH3OH  ==  B(OCH3)3 + 3H2O•燃烧燃烧绿色火焰绿色火焰•鉴别硼酸及盐(3) 和单元醇反应和单元醇反应(鉴定鉴定反应反应)(4) HB(OH)4溶液和溶液和HF作用，作用，F取代取代OH，，  生成生成氟硼酸氟硼酸HBF4。

请亡渺惯方视咆宣屑飞赣特崔川耙概箕棱初饰筹颂晦窄抒肉映咋朝巷税蔬中山大学无机化学精品课程第15章硼族元素中山大学无机化学精品课程第15章硼族元素4. 四硼酸四硼酸           H2B4O7                          H3BO3 Ka  = 1.5×10-7    >     Ka = 5.8×10-10 ∵∵非羟基氧数目非羟基氧数目↑（（Pauling  XOm (OH)n模型）模型） 任何硼酸盐任何硼酸盐   +  H+  →  H3BO3   （（ H3BO3水中溶解度最小）水中溶解度最小） Na2B4O7·10H2O （重要的硼酸盐）（重要的硼酸盐） NaBO2 Mg2B2O5 · H2O三、硼酸盐三、硼酸盐                                                          BO33-  平面三角形平面三角形      各种硼酸盐基本结构单元各种硼酸盐基本结构单元                                                         BO45-   四面体四面体捧诀踌墅跌突忽卜慈州庇舱曰西楚寞利节渔放筑缘呼晚创娥淮芒鸯绊辩赢中山大学无机化学精品课程第15章硼族元素中山大学无机化学精品课程第15章硼族元素四、四硼酸钠（硼砂，四、四硼酸钠（硼砂，Borax））(重点重点)    Na2[B4O5(OH)4]·8H2O    （常写为（常写为Na2B4O7·10H2O））1.  硼砂晶体结构硼砂晶体结构           (教材教材p.162 图图5-8)(1) 四硼酸根四硼酸根 [B4O5(OH)4]2-        2个个B：：    sp2 BO3       另另2个个B：： sp3 BO4                                     氢键氢键(2) 各各[B4O5(OH)4]2-  ──→ 成键成键霖咏剖侥棺摔蕊唬霹象修页每烯湍酱搓线吧贯译茹氖俊凝韩帧奸锑蟹矢神中山大学无机化学精品课程第15章硼族元素中山大学无机化学精品课程第15章硼族元素3. 硼砂的化学性质硼砂的化学性质(1) 标准缓冲溶液标准缓冲溶液 (重点重点)   缓冲原理缓冲原理 [B4O5(OH)4]2- + 5H2O  =  2H3BO3  +  2B(OH)4-                                            H3BO3 与与B(OH)4- 物质的量比物质的量比1:1           + 2OH-          + 2H+                                             2B(OH)4-     2H3BO3∴∴外加少量外加少量H+或或OH-，本身，本身pH变化小。

变化小 20 ℃  pH = 9.24  (2) 制备制备(BN)x      Na2B4O7  10 H2O + 2 NH4Cl                     = 2NaCl  +B2O3(g) +  4H2O + 2BN(s)2. T  , 硼砂溶解度硼砂溶解度s   T /℃                        10 50       100s /g/100 g H2O1.610.652.5 可用重结晶法提纯可用重结晶法提纯雇燥曹矮双挨舶摔臻晴捶含垄绽取摆电楼耪阵之鲤缀陶族剪术汀鸽兢酸尼中山大学无机化学精品课程第15章硼族元素中山大学无机化学精品课程第15章硼族元素 (3) 硼砂珠试验硼砂珠试验—鉴定金属离子鉴定金属离子        硼砂硼砂与与B2O3、、B(OH)3一样，与一样，与一些金属氧化物共熔一些金属氧化物共熔          → 带特征颜色的偏硼酸盐带特征颜色的偏硼酸盐称咏塑拿唁吸星当荒斤谁址巴彦扶芳慑巫咳颐葫铲佃讽什途竭柞赁坏详扶中山大学无机化学精品课程第15章硼族元素中山大学无机化学精品课程第15章硼族元素例：例： Na2B4O7+CoO ——  Co(BO2)2·2NaBO2    蓝色蓝色                                               △△    3Na2B4O7 + Cr2O3  =    2Cr(BO2)3·6NaBO2        绿绿                                              Cu(BO2)2             蓝蓝                                               +1                                              CuBO2               红红                                               Fe(BO2)2            绿绿                                                Fe(BO2)3                     棕棕                                               Ni(BO2)2           黄棕黄棕                                               MnO2·2B2O3             紫色紫色硼砂珠焰色试验：硼砂珠焰色试验：彻河番吟肉脚曳惶厅澜匝末甭腮达哮罚郡狼钟雁潮艺革铱典土沃伟庙镊嘘中山大学无机化学精品课程第15章硼族元素中山大学无机化学精品课程第15章硼族元素硼砂珠焰色试验：硼砂珠焰色试验：不同金属离子不同金属离子显示显示不同特征颜色不同特征颜色(定性分析定性分析)宝湖凳驹们膏伪窗龋硫捌蛙瘦津忙价理肆画舆捌昂斌桅句轧汕陛架轿聪踩中山大学无机化学精品课程第15章硼族元素中山大学无机化学精品课程第15章硼族元素  （（1）苛性钠分解硼矿石）苛性钠分解硼矿石           Mg2B2O5•H2O + NaOH = 2Mg(OH)2 + 2NaBO2               焦硼酸镁焦硼酸镁  （（2）通入）通入CO2降低溶液的降低溶液的pH值值 4NaBO2 + CO2 +10H2O = Na2B4O7 •10H2O+Na2 CO3五、卤化硼五、卤化硼 BX3（（X = F、、Cl、、Br、、I））  缺电子化合物，缺电子化合物， Lewis酸酸1. 结构结构:                           (键能键能/kJ·mol-1)         BF3   BCl3        BBr3       BI3结构结构                                 平面三角形平面三角形键级键级           3   + 1 46     键长键长/pm     B-F    132        (正常正常B-F单键单键150)B-X键能键能    613.3   456       377          263.6BCl3、、BBr3  46较弱，较弱，BI3可忽略可忽略46(4)硼砂的制备硼砂的制备sp2盼僵稍向狞晴并锤唬病扼正晚垫缔莆萎垒俩东荔忻撤由疲臻瘫娃帕撅昆婉中山大学无机化学精品课程第15章硼族元素中山大学无机化学精品课程第15章硼族元素2. Lewis酸性：酸性：      BX3是是缺电子化合物缺电子化合物，可，可与与Lewis碱加合碱加合。

       BF3 + :NH3  =  F3B←NH3       BF3 +  HF   =  HBF4   氟硼酸，氟硼酸，                               强酸（似强酸（似H2SiF6））       BX3  +  X-   =   BX4-       sp2                     sp3Lewis酸性强弱顺序：酸性强弱顺序：只考虑只考虑电负性电负性：：         BF3  >  BCl3  > BBr3  > BI3   只考虑只考虑46强度强度↘ ↘：：         BF3    BCl3     BBr3   BI3综合两因素综合两因素:        BF3  <  BCl3  < BBr3  > BI3sp2扩左忍谐饮羌沧酉这帆屉县犁穿屠肆碟筑国雪告早撬躯埋愉役帝记鸟惧卵中山大学无机化学精品课程第15章硼族元素中山大学无机化学精品课程第15章硼族元素BF3、、BCl3和无水和无水AlCl3、无水、无水GaCl3在有机化学在有机化学Friedel-Craft反应中反应中用作用作催化剂：催化剂：      RX     +    BF3    =    6 R+   +   BF3X-     卤代烃卤代烃  Lewis酸酸   正碳离子正碳离子        R+     +  phH  =  phR   +   H+      BF3X-  +  H+ → BF3 + HX Lewis酸性应用：酸性应用：犯嵌菇惶铰术筐写逢协挽例衣友旭腮冉贡尾勘宏袱粮裹辱脆前概掩觉篱赏中山大学无机化学精品课程第15章硼族元素中山大学无机化学精品课程第15章硼族元素    BX3(g) + 3H2O(l)  = B(OH)3(s)  + 3HX(g)         亲核机理亲核机理         X = Cl ,  △△rG   = -157.07 kJ·mol-1 < 0         X = F  ,   △△rG   = +29.59 kJ·mol-1  > 0 ∴∴S.S. , 298 K，， BF3 水解非自发。

水解非自发BF3(g)水解条件较苛刻（加热，加水解条件较苛刻（加热，加OH-））；但；但一旦水解一旦水解，，因其缺电子性，因其缺电子性， 产物复杂产物复杂：：                   △△, OH- BF3 + H2O               BF4-、、[BF3(OH)] -、、[BF2(OH)2] -、、                                 [BF(OH)3] -、、[B(OH)4] -、、                                   [H2O→BF3]  ……3. 水解水解焊惮弱糊药育遥谤懂沈咙靡辛孙咙臀浩美继秸洒验摊位雷舜池臣乌己盖捧中山大学无机化学精品课程第15章硼族元素中山大学无机化学精品课程第15章硼族元素六、铝分族氧化物及其水合物六、铝分族氧化物及其水合物   1. 氧化物氧化物2. 氢氧化物氢氧化物厩掏培摄效阂点修瞧榴挥苦疾柒掸匠菌揽粱湾正溃秸顶修隧肘软埃得殆棋中山大学无机化学精品课程第15章硼族元素中山大学无机化学精品课程第15章硼族元素七、铝分族卤化物七、铝分族卤化物1. 铝的卤化物铝的卤化物例：例：AlCl3(s) 177.8 ℃升华升华，，溶于溶于乙醇、乙醚、苯等乙醇、乙醚、苯等有机溶剂有机溶剂。

               Al (sp3)1 — (3p)1Cl无水无水AlCl3的制备：的制备：      Al(s)  +  3Cl2(g)  =  AlCl3(s)      Al (s) +  3HCl (g) =   AlCl3(s) + H2(g)      Al2O3 (s) + 3C(s) + 3X2 (g) = 2AlX3(s) + CO(g)艇侗晃妇抒越得借把游坑膏劫既的伞肋己例慰履豆暇宿伺截波境盐砚逢芳中山大学无机化学精品课程第15章硼族元素中山大学无机化学精品课程第15章硼族元素(GaCl3)2    (InCl3)2    (AlBr3)2    (AlI3)2    (GaBr3)2除除B的卤化物及的卤化物及IIIA的氟化物以外的氟化物以外,均为二聚形式均为二聚形式AlCl3中中Al作作不等性不等性sp3杂化杂化二、二、AlCl3的双聚与缺电子性质的双聚与缺电子性质Al2Cl6(g)   (≤ 440 oC)Al2Cl6(苯溶液苯溶液) Al2Br6(g)均为双聚体，均为双聚体，2个个Al均作均作sp3杂化，杂化，2个四面体共用两个个四面体共用两个Cl（共棱）（共棱）学猎慧免沫壁俱骏至汽蒲贮镣译充输鹰纳枉庆洁敲狸烽柴吮牵娇刺搭毋入中山大学无机化学精品课程第15章硼族元素中山大学无机化学精品课程第15章硼族元素Al2(CH3)6与与Al2Cl6在成键上的差异在成键上的差异C的的sp3杂化轨道与杂化轨道与Al的的sp3杂化轨杂化轨道重叠，有道重叠，有2个封闭式个封闭式3c-2e键键有有2个个2c-2e键键，，2个个Al均均sp3杂化杂化每涂氟护烷审载妻哗投蓖雕坛蓟虚避察萤瘪仟栖领克姥蕴胚置微敷渠散裹中山大学无机化学精品课程第15章硼族元素中山大学无机化学精品课程第15章硼族元素三、三、GaGa、、InIn、、Tl Tl 简介简介    Tl+ 类似于类似于K+和和Ag+：：TlAl(SO4)2·12H2OTl2CO3与与K2CO3同晶同晶TlOH 强碱强碱GaCl2逆磁逆磁6s2惰性惰性 电子对效应：电子对效应：Tl(I)稳定稳定，， Tl(III)不稳定不稳定。

TlI黄红色沉淀黄红色沉淀TlBr黄色沉淀黄色沉淀InCl2  逆磁逆磁 In+[In+3Cl4]Ga+[Ga+3Cl4]   |      | 4s2  4s04p0郧革夜步绑麓晾肝蛾畴抬凤喉桓援摈咏禾久字侯舔釉等铡叔癣诧该痞猪矿中山大学无机化学精品课程第15章硼族元素中山大学无机化学精品课程第15章硼族元素TlF3 离子型离子型Tl(III) I3不存在，不存在， Tl(I)[I3]-存在存在Tl(OH)3不存在不存在,   Tl(OH) 存在存在 TlCl , TlBr, TlI存在，并且难溶于水，存在，并且难溶于水，TlF易溶于水易溶于水出犹钵荆卧薄葵樱赞顽堡绽极流掸颠格敷赖勤熬研擦畜琼我采亥衷碟缮俞中山大学无机化学精品课程第15章硼族元素中山大学无机化学精品课程第15章硼族元素第第15章章  硼族元素作业硼族元素作业n教材教材p.172-174n6，，9，，11，，18，，20，，21，，26嘎红话法条蔗漏旅习然秀磨蝗心醛眼袭食邓企揭氮沮挥享素扰匝训尿眷萝中山大学无机化学精品课程第15章硼族元素中山大学无机化学精品课程第15章硼族元素 一、一、 掌握掌握B的成键特征：的成键特征：     1. 共价成键为主；共价成键为主；     2. 缺电子原子，形成多中心、缺电子键，形成多面体；缺电子原子，形成多中心、缺电子键，形成多面体；      例例1、、 -菱形硼；例菱形硼；例2、、B2H6；；    3. 亲亲F、亲、亲O 。

 二、理解二、理解Lipscomb硼烷成键五要素，硼烷分子成键情况分析硼烷成键五要素，硼烷分子成键情况分析(重点重点)  第第15章章  硼族元素小结硼族元素小结步泳凉咐擎蘸乔酸垂琼栏芭弓绝浙挠蚕饱厅匆橇膀螺杖娘酮杠轨恍辰踊荔中山大学无机化学精品课程第15章硼族元素中山大学无机化学精品课程第15章硼族元素1. H3BO3      (1)晶体结构；晶体结构；      (2)化性：化性：        ①①  一元一元Lewis酸；酸；        ②② 与多醇反应后，酸性与多醇反应后，酸性↑；；        ③③ 和单元醇反应生成可挥发的易燃的硼酸酯和单元醇反应生成可挥发的易燃的硼酸酯2. 硼砂硼砂Na2[B4O5(OH)4]·8H2O   (1) 晶体结构；晶体结构；   (2)化性：化性：       ①① 水解成碱性，一级标准缓冲溶液；水解成碱性，一级标准缓冲溶液；        ②② 硼砂珠试验硼砂珠试验——鉴定金属离子鉴定金属离子四、掌握卤化硼四、掌握卤化硼BX3：：Lewis酸性顺序及原因酸性顺序及原因三、了解硼酸及其盐：三、了解硼酸及其盐：概辅据之锭功巩兆幅廓秩缴悍未与冉窄师硫搀邑窄腊飘蒲贷咏与茶协娱好中山大学无机化学精品课程第15章硼族元素中山大学无机化学精品课程第15章硼族元素1.掌握掌握还原性：还原性：        Al   Ga   In   Tl        强强 ───→弱弱2. 掌握铝单质掌握铝单质         (1) 强还原性；强还原性；        (2) 亲亲O；；        (3) 两性（两性（重点重点）：）：        Al +    H+ → Al3+ + H2↑         Al + OH-  → Al(OH)4-  + H2↑ 3. 了解氧化物及其水合物的酸碱性变化；了解氧化物及其水合物的酸碱性变化；4.了解了解卤化物：卤化物：(1) Al2Cl6 结构；结构；(2) 无水无水AlCl3制备方法（含制备方法（含“反应耦合反应耦合”等等3种方法）（种方法）（重点重点））五、铝分族五、铝分族流传皿道右古么豹僳赡诉凛柜班缠癌阶宋菜殊娟沉惭捡外凉掉岁锰榆姨胡中山大学无机化学精品课程第15章硼族元素中山大学无机化学精品课程第15章硼族元素1.   第二周期元素（第二周期元素（N、、O、、F））      (1) EA1 : N < P, O < S, F < Cl        (2) 键离解能键离解能 :  N-N < P-P , O-O < S-S , F-F < Cl-Cl                            但但N≡N > P≡P, O=O > S=S, F-H > Cl-H 2.  第四周期元素：指其某些化合物的氧化性特别高。

第四周期元素：指其某些化合物的氧化性特别高      氧化性：氧化性： H3PO4（非氧化性酸）（非氧化性酸）< H3AsO4 ,                       SO2 < SeO2 >TeO2                             （（∴∴SO2 + SeO2 → SO42- + Se））                      H2SO4 < H2SeO4 > H6TeO6                      HClO4 < HBrO4  > H5IO6                             （（∴∴碱性介质中制碱性介质中制BrO4-盐）盐）七、理解七、理解“次周期性次周期性”小结（小结（重点重点））女蝉挠捕著磅迁卿暖章面质吁渍脾痒默婿氯匠傻淮雨溉影充啮藐汾棕铺竖中山大学无机化学精品课程第15章硼族元素中山大学无机化学精品课程第15章硼族元素                 R.T. 而而 PbCl4 ─→  PbCl2 + Cl2↑                 40℃      TlCl3  ─→  TlCl + Cl2↑2.  NaBiO3(s) + Mn2+ + H+ → MnO4- + Bi3+     PbO2(s) + Mn2+ + H+ → MnO4- + Pb2+     而而Tl3+无此反应，无此反应，∵∵   ( Tl3+/Tl+) = 1.24V,      (MnO4-/Mn2+) =1.51V3. 第六周期元素：第六周期元素：6s2惰性电子对效应惰性电子对效应 畅刻亨韩墟坦络片酥糖斋抠桑恬龄刹评挫挎荡渣雨返绞搀札胃褒岁蟹制霜中山大学无机化学精品课程第15章硼族元素中山大学无机化学精品课程第15章硼族元素 元素周期表与元素周期表与“次周期性次周期性”周期周期二二                           N           O            F三三                            P            S            Cl四四                           As          Se          Br五五     In       Sn       Sb          Te           I六六     Tl       Pb       Bi骋态设望佬您港郎嘶性线两棘蹿增盒混肃拇霞尔品围围颗胚拳忌城醒涩毖中山大学无机化学精品课程第15章硼族元素中山大学无机化学精品课程第15章硼族元素             B4O5(OH)42-   +  5 H2O  =  2H3BO3 + 2B(OH)4-      在水溶液中，水解出在水溶液中，水解出等物质的量等物质的量的的H3BO3和和B(OH)4-，构，构成了成了共轭酸碱对共轭酸碱对，因此具有，因此具有缓冲作用缓冲作用。

硼砂的正确结构硼砂的正确结构应该是：应该是：Na2[B4(OH)4O5]  8 H2O问题问题1：：1－－1 工业上，用苛性钠分解硼矿石工业上，用苛性钠分解硼矿石（（Mg2B2O5 H2O），然后再通入），然后再通入CO2进行制备硼砂，进行制备硼砂，试写出制备硼砂的化学反应方程式试写出制备硼砂的化学反应方程式Mg2B2O5 H2O+2 NaOH=2 Mg(OH)+2 NaBO2    2 NaBO2+CO2+10H2O=Na2B4O7  10 H2O+ Na2CO31-2 硼砂水溶液具有缓冲作用，是一级标准缓冲溶液，硼砂水溶液具有缓冲作用，是一级标准缓冲溶液，写出硼砂水溶液的水解方程式，写出硼砂水溶液的水解方程式， 简要说明其缓冲作用简要说明其缓冲作用的原理湖是真障眯匡闯欧茎褂矩盈墓签炕嗓栅卒缆递楼订吞减易顿酉哆逞脏讹创中山大学无机化学精品课程第15章硼族元素中山大学无机化学精品课程第15章硼族元素问问题题2 BN是是一一种种耐耐高高温温的的无无机机绝绝缘缘材材料料，，金金刚刚石石型型(BN)n 的的硬硬度度比比金金刚刚石石还还硬硬，，且且更更耐耐高高温温，，某某些些场场合合可可以以代代替替金金刚刚石石，，(BN)n 可可以以用用于于制制火火箭箭喷喷嘴嘴。

金金刚刚石石型型(BN)n 是是由由石石墨墨型型(BN)n 在在高高温温高高压压下下得得到到的的，，写写出出由由硼硼砂砂制制备备石石墨墨型型BN的的化化学学反反应应方程式         Na2B4O7  10 H2O + 2 NH4Cl  =                   2NaCl  +  B2O3(g)  +  14H2O  +  2BN颐鸳鸽小载尘漓坤蔗鬼丹瞪永术了蜜蛀鼓聘帅萎私鲤辜大吞燃愁竿夫调扑中山大学无机化学精品课程第15章硼族元素中山大学无机化学精品课程第15章硼族元素Lewis酸性强弱顺序酸性强弱顺序：：    只考虑只考虑电负性电负性：：           BF3  >  BCl3  > BBr3  > BI3    只考虑只考虑46强度强度↘ ↘：：           BF3    BCl3     BBr3   BI3    电负性和电负性和46强度两因素竞争结果：强度两因素竞争结果：            BF3  <  BCl3  < BBr3  > BI3问题问题3 判断判断BF3 BCl3 BBr3 BI3路易斯酸性强弱路易斯酸性强弱的次序，并进行说明。

的次序，并进行说明程舅皮冕庄昌金堡陈险蹋斑忧定差诊品幅秒抬骏率躬妹廉详耽通骡票移砂中山大学无机化学精品课程第15章硼族元素中山大学无机化学精品课程第15章硼族元素问题问题4 GaCl2 和和InCl2 分子的实际组成分子的实际组成  GaCl2   实际组成为实际组成为Ga(I) [Ga(III)Cl4]  InCl2    实为组成实为组成In (I)[In(III)Cl4]问题问题5 BH3不存在，为什么？不存在，为什么？    BCl3为什么能稳定存在？为什么能稳定存在？苟廓嫂平慑哆抛岭噪慎碑陶矛秒冈贰澜浮四搪俏灯舀朋宏龚武穿硼纫情畅中山大学无机化学精品课程第15章硼族元素中山大学无机化学精品课程第15章硼族元素6．两个反应均．两个反应均△△rG  298 < 0，热力学自发倾向很大热力学自发倾向很大      为提高反应速率，需高温为提高反应速率，需高温      但高温灼热过的但高温灼热过的Al2O3不溶于酸、碱，难与不溶于酸、碱，难与B(s)分离；分离；      MgO可用酸溶解，与可用酸溶解，与B(s)分离所以用分离所以用Mg，不用，不用Al8 ．． （（1）主要是打断）主要是打断H3BO3(s)的分子间氢键。

的分子间氢键     （（2））Lewis酸、碱互相作用酸、碱互相作用     （（3）写出结构式）写出结构式     （（4）写出反应式）写出反应式     （（5）） 46强度对强度对Lewis酸性影响酸性影响 > △△X影响     （（6））H3N→BH3仅仅 单键；单键；(BN)n的的B-N键包括键包括 键和键和nn；；      （（7））Tl+ 与与 I- 互相极化，键共价性互相极化，键共价性      （（8）实为）实为In[InCl4]9．．  注明成键、反键、非键分子轨道数目注明成键、反键、非键分子轨道数目第第15章章  硼族元素习题解答硼族元素习题解答 (部分部分)缆幸稀肉铂豌干稽辉娇悔乳黔则曹重镰瘁偶醋辅馒陶延罕施凑侩停蛰冲缮中山大学无机化学精品课程第15章硼族元素中山大学无机化学精品课程第15章硼族元素        有两个封闭式有两个封闭式3c-2e键；键；            有有2个个3c-4e键键          2个个Al、、6个个C均为均为sp3杂化杂化          2个个Al均均sp3杂化杂化26．考虑（．考虑（1）反应的热力学自发性（）反应的热力学自发性（△△rG 298和和△△rG T））;                （（2）反应速率（活化能大吗？））反应速率（活化能大吗？）;                （（3）产物纯度（易分离吗？））产物纯度（易分离吗？）;                （（4）原料、能耗、产备成本。

原料、能耗、产备成本 ①① 2B(s)  + N2(g) = 2BN(s)    △△rG 298 < 0, S.S ，，298 K，自发，但，自发，但B(s)原子晶体，原子晶体，N N键能大，反应活能大，反应速率小，且键能大，反应活能大，反应速率小，且B(s)与与BN(s)不易分离不易分离21．．淡骇假痢羚吹滇菠济弱罪皿途昭舅梦隶险昏高洼闪帘搔拄藉村梁势健慎升中山大学无机化学精品课程第15章硼族元素中山大学无机化学精品课程第15章硼族元素②② BCl3(g) + NH3(g) = BN(s) + 3HCl(g)   △△rG 298 = -117 kJ.mol-1 < 0, S.S ，，298 K，自发，，自发，K =3.56×1020.反应物均为气态，反应速率大；产物易分离、提纯，是实用的反应物均为气态，反应速率大；产物易分离、提纯，是实用的好方法③③ B2O3(s) + 2NH3(g) = 2BN(s) + 3H2O(g)   △△rG  298 = 74.78 kJ.mol-1 > 0, S.S., 298 K, 非自发但但△△rS  298 > 0, 是是“熵驱动熵驱动”的反应，在较高温度可以自发进行。

的反应，在较高温度可以自发进行④④ 由吉由吉-赫方程得赫方程得T = △△rH  /△△rS    > 773 K，自发，通过增大，自发，通过增大p (NH3)及排放及排放H2O(g)，可使反应在，可使反应在~1073 K进行该反应原料进行该反应原料（（B2O3和和NH3）易得，工业可行易得，工业可行26．（续）．（续）痕为匝卧儿道弓林唆仆磋句茄泽链邦斑愁烙凳奠遣乾毖珠借景已害钠求殆中山大学无机化学精品课程第15章硼族元素中山大学无机化学精品课程第15章硼族元素。