Н.С. Ахметов - Общая и неорганическая химия (1109650), страница 80
Текст из файла (страница 80)
Борпды .э-элементов химич<- ски активны, в частности, рягьэаган>т< я под дгйгтвиам шлглат, образуя смеси бароводародов, унаропрочные и жаростойкие бориды <(жэчементов ГСг. Кг, Т>, г>'!>. Та) и их сплавы применяют для изготовления детаэей реактивных двигателей, лопаток газовых турбин и пр. Некоторые бориды игла. и; зуют как катализаторы, в качестве материалов для катодов электронных приборов и т.д.
Сое динения бора (П1). Степень окнсленя +3 у боря праявлн< тся н соединениях с более гэлектроатр>лцят«яы<ымн, чем ан сам, эл<монтами, т.е. в галогенидах, оксиде, сульфиде, нитриде, гидридях и в соответствуя>щих анионных борат-комплексах, прастеишие из которых привед<- ны ниже; Вг> Внл ВГ; ВО В! 5 [ВГ>ОН] [В(ОН),] [ВГ>Н]. В зявигимости от числа <>-санг!ей коорчипяционн е чи о 6 р: (П!) равно 4 и <и 3 чта <о гветсгвует р и <и,р гибридп,„ц„п, <го вл и>„ ных орбиталей: эр! + + + Тстряэлричсска<.
+ эр ! ++ Трсу < алыюе эр>-Гибридизация ваяентных орбптяэей боря онред< <яат плоское треугольное <травине молекул, комплексов н структурных единиц гго соединений 14ак и в случае угле!к>дя эр'-гибридн<к согтаянп«тэбнэизируется зя счет нелокализованной хр-хр-свяг>и. Г!оследняя оГ>р>>у><э<я при участии свободной 2р-орбитяли атома боря и неподеленной пары электронов связанных с ним атомов: О ГВ О ~Н Е' Н 1! Г В Н Н 1 1 Г Н ВГз ВС!з ВВгз В!з -46 +43 +90 разл -243 -38 †!07 †1 †!01 -1137 — 12,5 -427 †2 0 187 0 210 376 284 -!120 О, 173 О, 129 На!з + ЗНОН = Н>ВОз .>- Знна! ВС1з + бнз~ = В(ННг).
+ ЗНН,С! 475 Н С! ,В: нн.' !чн . В. !> '! С! ~ ~С! НВ..'ВН Н В результате возникает частичная дваесвязаннасть, упрочняется связь и уменьшается межъядерное расстояние. Так. длина связи >( при треугольном расположении (0,136 нм) ня ВО 0,012 нм короче, чем при тетраэдрическом (О,!48 нм).
Аналогично длина свя;>и >! в ВГз (0,129 нм) короче, чем в ВГ„(0,143 нм). Ву В соответствии с устойчивыми координационными числами боря (!!!) из бинарных соединений гялагениды ВНа!з мономалекулярны. я аксид ВгОз, сульфид Вгнз, нитрид В я — полимерны. Весьма своеобразна структура гидридав бора. Бинарные соединения бора (!П) кислотные. Об этом. в частности свидетельствует характер их сальвализя (гидрализа) и взаимодействия с основными соединениями. Г а л а г е н и д ы типа ВНа1з известны для всех гялагенав. Маг» быть получены из простых вепгеств при нагревании. Все они бесцвез ны.
Молекулы ВНа!з имеют форму плоского треугольника с атомам бора в центре (зрг-гибридные арбитали) В обычных условиях ВГ, газ, ВС!з и ВВгз — жидкости, В!з — твердое вене< тво; Т. пл., 'С.... Т. кип., *С...... с>77~,, кДж/моль... г>С". гям кДж/моль... >(, нм.......... ВНа1 Е . кДж/моль.... В твердом состоянии галогениды имеют молекулярные решетки В соответствии с увеличением длины связи и уменьшением ее энергии > ряду ВГз — ВС1з — ВВгз — В1з устойчивость быстро уменьшается. Об этсо> свидетельствует также характер изменения их энтальпии образована,> и энергии !'иббса образования. Наибольшее применение имекл ВГ и ВС! . Т з ' з.
ри торил получают нагреванием В Оз с СаГ. з С Гг в присутствии конпентрированной НгВО> (ср, получение > гОз + ЗСа!г + ЗНгвО> — 2ВГз + ЗСаВО> + ЗНгО Получение трихлорида бора (как и В!С!я) основано на хлорировании раскаленной смеси оксида и угля: Вг06 -.'- ЗС Ч- ЗС(г = 2ВС1> + ЗСО Тригялогенилы бора — сильные акцепторы элект роннои пары: ';, например, присоединяет молекулу воды. аммиака, эфи П и ва ря, спирта и пр.
20 'С: ри взаимодсиствии с. водой ВГз дает ВГ НгО ., ! / * '., 0 'С): 0,2 *С, т. С а™иэком образует твердое негде гво ВГ- КН, с 'з,' г т пл !63 "() > - хорошо растворимое в воде без заметного гидроли, . В за. продуктах ириса>дия>-- ния орбитяли атома бо а няхо р«. дятся в состоянии .>р -гибридизации 3 Способность к доно на-ак е р — ц игорному взаимодействию определяет применение три>!>тс> и а и ф р д трихларида бора в органическом синтезе в качестве катализаторов Кислотная и и а а р р д тригалогенидав бора проявчяется, нап > , при их ги оли дролизе, который протекает необратимо с образованием , кислот: Вследствие этого ВС! и ВВгз во гз во влажном воздухе дымят, взаимодействие В!з с водой п отака р .
ет са взрывом. Кислотный характер ВС1з ри взаимодействии с жидким аммиаком: В>1(„В (Н,> В<Им В„(1,„ Т. пл, '(' . Т ьпп. (' -166 — 02 5 -120 -17,6 -65 !10 1Х 6 ' 21;1(7) ЯН ОВ 477 й, С е с к в и о к с и д бора (П!) Взйз сущогтвуот в виде нескомькил модификаций. В кристаллах В>О» атомы бора нмходятгя внутри равностороннего треугольника ВО» либо тетраэдрм ВО, из атомом кислорода.
Кригталличегкий ВзО» (плавит<я при 450 С и 1 инит нрп 2250 С) имеет высокие значения энтмльпии (Л/// О„= — 1254 кД»(/моль) и энергии Ги66<м образования (ЬП/ >,1„= — 1101 НДж/моль). Он легко переходит в гтеклообрмзное гогтоянне н очень трудно кристаллизируется. Получают оксид ВзО» обезвол(иввнием Н»ВО» В отличие от цепи 51 — Π— 51 цепь  — Π— В отно<птепьно логко разрываетгя при гидратмции, в этом отношении ьи<.и>родные гогдип<- ния бора ((П!) сходны г таковыми фогформ. Как киг к>тный окги,< В20! )нергично взаимодействует с водой г о6ращвмнигм 6орнои ки<- лоты Н<ВО, С у л ь ф и д боря В)в! — Ртеьл<юбрм.<ное вещ< ство, водой по,'пи>- гтыо разлагает<я В гоотв< тгтвии г угтойчивыми координмнтм(ныл<и чпглммп 6О(н> и 4 и и т р и д бора ВХ существует в вид< дв)х модификации.
Про взаимодействии простых веществ обрьыует< х модификация г г<ьгмгональной атомно-слоигтой гтруктурои типа графита (гм ршл 172, б! Гексагональные кольца в ингриде боря годер»<ат чередукнциг< л»томы В и )<) (на расстоянии 0,145 нм г углами 120') 1)то гоотвгтгтву<т >1»- гибридизации валонтных ор6италей атомов бора и азота (Рмггтояпп< ме»<ду слоями в ингриде бора равно О,.'534 нм, т.<.
коро и чем в гр:! фита, — 0.340 нм) В отличие от графита В л — 6глого цвет;1 (моглып графита), полупроводник (ЬЕ = 4.6 —:1,6:)В) легко раггчмивается и> <ешуйки, огноупорен (т. пл. - 3000 ('1 Водон разлагается очень ме,<- лепно при нагровании. Разложонис (гиливметгя нри лей<твин рм>6ю( ленных кислот. В другой модификации нитрид боря (бора>пм или ы(лбпр) атомы бара и азота находятся в состоянии >/>(-гибриди!внии.
'.)та модифпк,>- ция имеет кри<таллическук) решетку типа млммзм (гм. риг, 172, а! Она образуется из гексагонм н.ной при высоком давлении порядка 6- 8 ГПа и нагревании (1800 "(') Превращение гекгмгонмльного нитри;1.> бора в боразон аналогично пргвращеник> графита в алмаз Кристаллы боразона окрашены от желтого до прного цветов и п> бесцвотны. Боразон очень твердь>й и в этом отно>пении почти но )гт(- пает лпмазу (некоторые Образцы боразона даже царапают млм>з) ! тому» е в отличие от последнего он механически более прочен и т<1 мичегки более стоек.
Например, при нагревании в вакууме до 2700 бор»зон совершонно не изменяется, при нагревании н> возд<х< 2000 "(' лишь слегка окигляетгя его поверхн<м"гь тогда ьмь м>м( 476 шормет уже при гй)0 ( Каь и намаз, бормзоп — ди.>меьтриь Укм>мн- ныР РВОН("гва ОНРРЛ<'>1яют ВРР виара('тмкнцРР знм'к'ниг 6ормзОнм дл>! техники. ! и д р и Л ь( бор» (йпймнм) >к) гпогобу получ<ния и по гвонгтвмм напоминают гиланы 06ы пю гм<ть борапов <; водо(м>дом ио:>у щетгя деигтвигм ки< лот нм пеьоторьш химп им ьи м> тивныс 6ориды, и»- прил(ер: 63!((В + 12ПС! =- Н + В„Н,„+ 6>Нй(1, + 3В Простейшее водородное (оедин< нпе боря ВН: (Ь//' .= 100 'I кД»с/момь) в обычных угловиях НР <ущогтвет '+ео обьн< пн<"тгм Рго координмционнон ненмгыщ< нногтью и невозм(ы,ногтыо о6рмзовмним делоьмчн)овмнпои,-гвмзи, которая гтмбплпзир<шзлм бы /Р-ги6ридн(м согтомни<' я<омм бор».
Коорлинш<поншм' и>шьпцгниг »тол(м боря во >никвет при го и танин )тпх моле<,у.(-радикалов дру< г др!том ВН,(г) + ВН >(г) = Б П<(г) .Ь//,м, = — 127 ьД к 11> выде и ппь(х в свободно<< с огтомнии гидрп <ов 6орм г<к тмш> Вм 1,„, и В»Нм„, прогтеишими предгтмвителнмп явля>отгм. В,Н,, В<Н<м и 1> — га!ы, В;Н,ь ВьНИ, — жидкогти В(»Ны — твердое ыщегтв<х и ,„(я вг(>х 6оранов ЬП/ З О, по )тому нх по<1'(мм>т 1 <)< пенным пут<а< Как нетрудно видеть. 6ороводороды — гог,<пненнм с доф>ицитом Злектцонов НанРИМ<Р, в В(П» обпп< чигЧО вале>г!Ных >ыкгц>онов равно 12, т,г их не хвата< т эшя оормзовмнпя вогьмп о6ычных двух- и Ю Рис 185).
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
