碳硅硼,碳的化合物,结构： CO(6+8=14e-)与N2（27=14e-） 是等电子体, 结构相似。,一个键 两个键,1.碳的氧化物 一氧化碳(CO),性质： 作配位体，形成羰基配合物Fe(CO)5, Ni(CO)4, Co2(CO)8其中C是配位原子。 还原剂：,剧毒,检验CO :CO+ PdCl2 + H2O = Pd + CO2 +2HCl,金属羰基化合物中的成键作用 1.CO的分子轨道能级图,2.-配键的协同效应,3.CO的配位方式CO不同的配位方式，可通过红外光谱鉴定。羰基化合物中反馈键的存在，削弱了CO叁键，增强了MC键，使得MC伸缩振动频率增大， C O伸缩振动频率减小。,CO2 H2CO3及盐,CO2溶于水，大部分CO2H2O， 极小部分H2CO3, 氢氧化物碱性较强的金属离子与之反应生成碳酸盐沉淀。例如：Ba2+、Sr2+、Ca2+和Ag+等。,金属离子加入可溶性碳酸盐时，生成沉淀的类型：,氢氧化物碱性较弱的金属离子与之反应生 成碳酸羟盐(碱式碳酸盐)沉淀。例如：Pb2+、Bi3+、Cu2+、Cd2+、Zn2+、Hg2+、Co2+、Ni2+和Mg2+等。, 水解性强、两性的金属离子与之反应生成氢氧化物沉淀。例如：Al3+、Fe3+、Cr3+、Sn2+、Sn4+和Sb3+等。,若将0.2mol/l Na2CO3 和 0.2mol/l CaCl2 混合,是生成 Ca(OH)2 还是CaCO3Ksp: 5.510-6 2.510-9Ca2+CO32- = 0.10.1 = 10-2 2.510-9Ca2+OH-2 = 0.1(4.510-3)2 = 210-6 Ksp Mg2+OH-2 =210-6Ksp 生成碱式盐Mg(OH)2CO3,1. 动力学Ksp时，来不及选择，一起沉淀。 2. 热力学，Mg2(OH)2CO3的pH值为多少？Mg2+CO32-=Ksp=110-5Mg2+OH-2 =Ksp=1.810-11,而,OH-=910-7 pOH=6.04, pH=8但是，Mg2(OH)2CO3为一纯净物，有它自己的稳定性，故在pH=6左右很大的区间内生成Mg2(OH)2CO3,若将CO32-改成HCO3-，则以相同的计算，并可知： 0.1 molL-1的NaHCO3，OH-=210-6，则 M2+ + HCO3 =MCO3 Ca2+，Sr2+，Ba2+，Cd2+，Mn2+，Ni2+，Ag2+， M2+ + HCO3 = M2(OH)2CO3 Cu2+，Zn2+，Be2+，Co2+ M3+ + HCO3 = Fe3+，Al3+，Cr3+若用CO2通入NaHCO3中呢？ 若用CO2通入水中呢？,硼的成键特征,1. B主要以共价键成键：B 原子半径小，I1、I2、I3 大。B sp2杂化：BX3、B(OH)3sp3杂化： BF4-、 BH4-、 B(OH)4-,2. B是亲F、亲O元素：键能/kJmol-1 B-O 561690；Si-O 452；B-F 613； Si-F 565,硼,3. B氧化态为+3.,随原子序数增大，Z*, ns2 趋向稳定，Tl +1氧化态为特征。,4. B与Si的相似性(r 与Z*竞争结果)对角线规则,5. 缺电子性质价轨道数 4 2s2px2py2pz 价电子数 3 2s22p1 价电子数 BCl3 BBr3 BI3只考虑46强度：BF3 BCl3 BBr3 BI3 综合两因素:BF3 BI3,BF3、BCl3和无水AlCl3、无水GaCl3在有机化学Friedel-Craft反应中用作催化剂：RX + BF3 = 6 R+ + BF3X-卤代烃 Lewis酸 正碳离子 R+ + phH = phR + H+BF3X- + H+ BF3 + HX,Lewis酸性应用：,BX3(g) + 3H2O(l) = B(OH)3(s) + 3HX(g) 亲核机理X = Cl , rG = -157.07 kJmol-1 0298 K， BF3 水解非自发。BF3(g)水解条件较苛刻（加热，加OH-）；但一旦水解， 因其缺电子性， 产物复杂：, OH- BF3 + H2O,3. BX3水解,BF4-、BF3(OH) -、BF2(OH)2 -、BF(OH)3 -、B(OH)4 -、 H2OBF3 ,问题 BH3不存在，为什么？BCl3为什么能稳定存在？,硼酸1. B(OH)3晶体结构层状结构： 层内：B sp2杂化 有氢键。层间：范德华力。 似石墨，有解离性。,3. B(OH)3化学性质,(1) 一元Lewis弱酸：不是质子酸！ B(OH)3 B缺电子性B(OH)3 H2O = B(OH)4- + H+ Ka = 7.310-10，很弱,(2) H3BO3的酸性可因加入甘油或甘露醇等多元醇而大大增强,H2SO4 H3BO3 + 3CH3OH = B(OCH3)3 + 3H2O,(3) 和单元醇反应(鉴定反应),T，逐步脱水：120 140-160 500 B(OH)3 HBO2 H2B4O7 B2O3正硼酸 偏硼酸 四硼酸,H2B4O7 H3BO3Ka = 1.510-7 Ka = 5.810-10非羟基氧数目（Pauling XOm (OH)n模型）,Na2B4O710H2O （重要的硼酸盐）NaBO2Mg2B2O5 H2O （焦硼酸镁）,三、硼酸盐 BO3 平面三角形各种硼酸盐基本结构单元BO4 四面体,硼酸与强碱NaOH反应得到NaBO2偏硼酸钠。 H3BO3+NaOH=NaBO2+2H2O,四、四硼酸钠（硼砂，Borax） Na2B4O5(OH)48H2O 常写为Na2B4O710H2O,四硼酸根 B4O5(OH)42-2个B： sp2 BO3另2个B： sp3 BO4,3. 硼砂的化学性质 (1) 标准缓冲溶液 B4O5(OH)42- + 5H2O = 2H3BO3 + 2B(OH)4-,外加少量H+或OH-，本身pH变化小。 20 pH = 9.24,(2) 制备(BN)xNa2B4O7 + 2 NH4Cl = 2NaCl +B2O3+ 4H2O + 2BN(s),例： Na2B4O7+CoO = Co(BO2)22NaBO2 蓝色3Na2B4O7 + Cr2O3 = 2Cr(BO2)36NaBO2 绿Cu(BO2)2 蓝+1CuBO2 红Fe(BO2)2 绿 Fe(BO2)3 棕Ni(BO2)2 黄棕MnO22B2O3 紫色,(3) 硼砂珠试验鉴定金属离子硼砂与B2O3、B(OH)3一样，与一些金属氧化物共熔 带特征颜色的偏硼酸盐。,