北京大学：《无机化学》课程教学资源（PPT课件）第五章 非金属原子簇化合物

第5章非金属原子簇化合物 Molecular electron -poor 13/!14/N15/ LiBe Polymeric B Na Ma Al Si K Ca Zn Ga GeAs Rb Sr Cd InSn Sb Cs Ba Hg TI Pb Bi Molecular Molecular lonic electron electron precise rich

第5章 非金属原子簇化合物

B N F 空轨道 孤电子对 2 3 及人又杀 原子簇 有机 P4Ss(链)端基

B C N O F 空轨道 孤电子对 1 1 2 3 原子簇 有机 P4 S8 (链） 端基

固体硼的结构单元,B1 质点群(20面体) 30条边电子数=12×3=36, 36-10=26 硼烷和碳硼烷 二.富勒烯和碳纳米管

一. 硼烷和碳硼烷 二. 富勒烯和碳纳米管 固体硼的结构单元，B12 Ih点群（20面体） 30条边 电子数=123=36， 36−10=26

硼烷( Borane) 1.硼烷的组成 B H nn+m B2H6, B4H10,Bs Ho, Bs H, B6H10? B1 H14 缺电子的硼氢簇合物 B2H6和C2H4等电子 H H H

一. 硼烷(Borane) 1. 硼烷的组成 BnHn+m B2H6 , B4H10, B5H9 , B5H11, B6H10, B10H14 缺电子的硼氢簇合物 B2H6 和 C2H4 等电子 H H H H B B C C H H H H H H

闭式-B,H2 巢式BnHn4蛛网式BnHn+6 蛛式BnHn+6 BsH9五硼烷(9)C4 B4H10四硼烷(10) 闭合式BH2Q B6Ho六硬烷(10)C B5H11五硼烷(11)Cs 闭合式1B12H1212n B10H14+硼烷(14)C2y

闭式−BnHn 2− 巢式−BnHn+4 蛛网式−BnHn+6

4H1 BB 四硼烷(10) BH 5H五硼烷(9) BH B-H 51111 五硼烷(11) B-H 5+6 Bh 61110 六硼烷(10) Bh 616+4 BH 六硼烷(12) Bh 6116+6 B 121112 十二硼烷阴离子 (B12H12) m 闭式( closo) 巢式(nio)通式:BnHn+m 6 蛛网式( arachno)

B4H10 四硼烷(10) B4H4+6 B5H9 五硼烷(9) B5H5+4 B5H11 五硼烷(11) B5H5+6 B6H10 六硼烷(10) B6H6+4 B6H12 六硼烷(12) B6H6+6 B12H12 2– 十二硼烷阴离子 ( B12H12+2 ) m=2 闭式（closo) m=4 巢式 (nido) 通式：BnHn+m m=6 蛛网式 (arachno)

2.硼烷的特点: 1.热稳定性差 2.化学稳定性差(自燃,水解) 3.燃烧值大(△AG小) 4.毒性大 3硼烷的制备:B2H作起始物(用BF制备B2互) B2H6(g)—>2BH3(g) B2H6(g)+BH3(g)—>B3H(g)+H2(g) B3H(g)+BH3(g)—>B4H10(g)

2. 硼烷的特点： 1. 热稳定性差 2. 化学稳定性差(自燃, 水解) 3. 燃烧值大(G小) 4. 毒性大 3. 硼烷的制备: B2H6作起始物(用BF3制备B2H6 ) B2H6 (g) ⎯→2BH3 (g) B2H6 (g) + BH3 (g) ⎯→B3H7 (g)+H2 (g) B3H7 (g)+ BH3 (g) ⎯→ B4H10(g)

硼烷中的化学键(定域) Lipscomb提出:3c-2e(三中心两电子键) B B 3c-2eBBB键 3c2eBIB键

二. 硼烷中的化学键 (定域) Lipscomb提出: 3c-2e(三中心两电子键) B B B B B H B B B B H B 3c-2e BBB键 3c-2e BHB键 B B B

H H nido BH H 4个BHB8e B5H9(4120) 1个BBB2e 2个BB4e 0个BH20e 5个BH10e 总电子:24e B5H9五硼烷(9)C4

nido BnHn+4 4个BHB 8e 1个BBB 2e 2个BB 4e 0 个BH2 0e 5个BH 10e 总电子: 24e H B B H H H H H B5 H9 (4120) H B H B H B

arachno Bh 3个BHB6e 2个BBB4e B5H1(3203) 0个BB0 3个BH26e 5个BH10 总电子:26e B5H1五硼烷(1)C s(3203)表示

H B B H H H H H B5 H11 (3203) H B B H B H H H arachno BnHn+6 3个BHB 6e 2个BBB 4e 0个BB 0 3 个BH2 6e 5个BH 10e 总电子: 26e styx (3203)表示