心智圖資源庫 無機化學宋天佑版 第13章 硼族元素心智圖
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化學-原子結構
原子結構和元素週期系
第13章 硼族元素
鋁單質及其化合物
鋁單質
突顯物理性質及用途
銀白色，輕, 良好延展性、導電性、導熱性, 光和熱的良好反射體
鋁製用於製日常用品, 制電纜、電線。
化學性質
鋁的親氧性
與水反應
與酸鹼的反應
金屬鋁的冶煉
鋁的含氧化合物
三氧化二鋁
氫氧化鋁
製備
性質
兩性
加熱易脫水
特殊反應
鋁鹽和鋁酸鹽
重要的鋁鹽
鋁的鹵化物
物理性質
無水三氯化鋁的製備
結構
硫酸鋁和明礬
硫酸鋁的製備
鈹和鋁的相似性
鎵、銦、鉈
鎵、銦、鉈單質
與非氧化性酸反應
與氧化性酸反應
與強鹼反應
與鹵素反應
鎵、銦、鉈的化合物
惰性電子對效應
硼單質及其化合物
浮動主題
硼單質
硼單質的晶體結構
分類
晶體硼
棕色粉末、化學活性高 、熔點，沸點高。
無定形硼
黑灰色、硬度大、熔點，沸點高。
正十二面體（B12）
硼單質的化學性質
燃燒反應
973K 4B(s) 3O2(g)===2B2O3(s) △rH°＝-2887kJ/mol
與非金屬反應
2B＋3X2＝2BX3（加熱） 2B＋N2＝2BN (高溫） 石墨結構 2B＋3S＝B2S3 (高溫）
赤熱下與水蒸氣反應
2B＋6H2O==2H3BO3 3H2
B＋3HNO3（濃）＝H3BO3＋3NO2↑ 2B＋3H2SO4（濃）＝2H3BO3＋3SO2↑
氧化劑存在下,與強鹼共熔
2B＋2NaOH 3KNO3==2NaBO2 3KNO2＋H2O
與金屬反應
高溫下硼幾乎與所有的金屬反應生成硼化物。具有硬度大，耐高溫，抗腐蝕等特性。金屬硼化物一般不符合原子價規律，如MgB2、Cr4B、LaB6、Nb3B4等。
硼單質的製取
用活潑金屬Na,Mg,Al等高溫還原 氧化硼
B4O72-＋2H ＋5H2O＝4H3BO3↓ 2H3BO3＝=B2O3 3H2O B2O3＋2Al＝=Al2O3＋2B 無定形硼(2、3式均需加熱)
用氫還原鹵化硼得到晶態硼
1373-1573K 2BBr3＋3H2========2B＋6HBr Ta 絲
碘化硼直接熱分解得到晶態硼
1000K 2BI3=====2B＋3I2 Ta 絲
硼氫化合物
硼烷的組成
通式： BnHn 4 ：B2H6, B5H9 BnHn 6 ：B4H10, B5H11 硼烷多數有毒、有氣味、不穩定。
乙硼烷的性質
空氣中自燃或爆炸，並放出大量的熱
B2H6(g)＋3O2(g)＝B2O3(s)＋3H2O(g) △rH°＝-2166kJ/mol
強還原劑，能與強氧化劑反應。 如：與鹵素反應生成鹵化硼
B2H6＋6X2＝2BX3＋6HX
B2H6易水解
B2H6與甲醇反應
熱分解: B2H6在373K以下穩定,高於此溫度則分 解放出H2, 轉變為高級硼烷。
B2H6與LiH反應,能生成一種比B2H6的還原性 更強的還原劑硼氫化鋰
B2H6與NH3反應
乙硼烷的結構
在B2H6分子中的化學鍵型有2種： 4個B—H 鍵 2個三中心二電子鍵（氫橋鍵）
硼烷可能從在五種鍵型
乙硼烷的製備
硼氫配合物
制 備
性 質
硼的含氧化合物
B2O3
硼酸
結構（B：sp2雜化）
氫鍵連成片狀結構，層與層之間則以范德華力相吸引。硼酸晶體有滑膩感，可用作潤滑劑。
水溶性
冷水中小,熱水中易溶。
一元弱酸
脫水性
與一元醇反應
縮合反應
硼酸鹽
硼砂的製備
硼砂的性質
硼砂為白色晶體，在乾燥空氣中容易風化，加熱失水
硼砂珠試驗（本質是B2O3反應）
水解
生成過硼酸鹽
生成氮化硼
硼的鹵化物
鹵化物
與路易斯鹼（水、醚、醇、氨等）進行加合反應
氟硼酸
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