第十五章硼族元素 Chapter 15 The boron Family elements Boron(B) Aluminum(Al) Gallium(Ga) Indium(In) Thallium(tD) Electron configuration: ns-np §15-1硼及其化合物 Boron and its compounds General Properties 1.硼的化学性质与$i有某些相似之处(对角线相似原则),通常硼呈现+3氧化态,负氧 化态的情况很少。硼与金属形成非化学计量的化合物( nonstoichiometric compounds) MB、MB、MB、MB4、MB2、MB6等 (1)B2O3与SO2都是固态酸性氧化物,Al2O3是两性,CO2是气态酸性; (2)H3BO3与H4SO4都是很好的酸: (3)多硼酸盐与多硅酸盐结构相似 (4)硼烷、硅烷可形成多种可燃性气态物质,而AIH3是固态 2.在自然界中,硼以硼砂( borax):NaB4Or·10H2O,四水硼砂( kernite): Na2B4O74H2O,天然硼酸( sassolite):H3BO3存在。 硼在自然界中丰度之所以低,是因为SB+bn→2He+3Li,所以硼材料可作为核反 应堆的减速剂和生物防护 The Simple Substance 1. Boron has several allotropic forms.无定形硼为棕色粉末, The crystals of boron are black 高熔沸点(mp.2300℃,bp.2550℃) 单质硼有多种复杂的晶体结构,其中最普通的一种是α-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的这种二十面体的布起来组成六方晶系 的a-菱形硼。 2. (1)硼和硅一样在常温下较惰性,仅与F2反应。对于单质硼的同素异构形体而言,结 晶状单质硼较惰性,无定形硼则比较活泼,在高温下: B2S3 (2)单质硼作还原剂 3Si0 +4B 3Si+2B, O3 Fig 15.1 Icosahedral arrangement of B 211211 第十五章 硼族元素 Chapter 15 The Boron Family Elements Boron (B) Aluminum (Al) Gallium (Ga) Indium (In) Thallium (Tl) Electron configuration：ns 2np 1 §15-1 硼及其化合物 Boron and its Compounds 一、General Properties 1．硼的化学性质与 Si 有某些相似之处（对角线相似原则），通常硼呈现+3 氧化态，负氧 化态的情况很少。硼与金属形成非化学计量的化合物（nonstoichiometric compounds）， M4B、M2B、MB、M3B4、MB2、MB6 等。 (1) B2O3 与 SiO2 都是固态酸性氧化物，Al2O3 是两性，CO2 是气态酸性; (2) H3BO3 与 H4SiO4 都是很好的酸； (3) 多硼酸盐与多硅酸盐结构相似； (4) 硼烷、硅烷可形成多种可燃性气态物质，而 AlH3 是固态。 2．在自然界中，硼以硼砂（borax）：Na2B4O7·10H2O，四水硼砂（kernite）： Na2B4O7·4H2O，天然硼酸 ( sassolite）：H3BO3 存在。 3．硼在自然界中丰度之所以低，是因为 B He Li 7 3 4 2 1 0 10 5 + n → + ，所以硼材料可作为核反 应堆的减速剂和生物防护。 二、The Simple Substance 1．Boron has several allotropic forms. 无定形硼为棕色粉末， The crystals of boron are black. 高熔沸点（m.p. 2300℃，b.p. 2550℃） 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 的这种二十面体的布起来组成六方晶系 的− 菱形硼。 2．Properties (1) 硼和硅一样在常温下较惰性，仅与 F2 反应。对于单质硼的同素异构形体而言，结 晶状单质硼较惰性，无定形硼则比较活泼，在高温下： (2)单质硼作还原剂： 3SiO2 + 4B 强热 3Si + 2B2O3 B2S3 B BCl3 B2O3 BN S O2 Cl2 N2 Fig 15.1 Icosahedral arrangement of B12