第17章碳、硅、硼本章要求:1、掌握碳、硅、硼的单质、氢化物、卤化物和含氧化合物的性质。2、通过硼及其化合物的结构和性质,了解硼的缺电子特征。3、了解硅酸和硅酸盐的结构与特性4、认识碳、硅、硼之间的相似性和差异本章重点:各种重要化合物的性质和制备:碳、硅、硼之间的相似性和差异本章难点:硼的缺电子特征及乙硼烷的结构
第17章 碳 、硅、硼 本章要求: 1、掌握碳、硅、硼的单质、氢化物、卤化物和含氧化 合物的性质。 2、通过硼及其化合物的结构和性质,了解硼的缺电子 特征。 3、了解硅酸和硅酸盐的结构与特性。 4、认识碳、硅、硼之间的相似性和差异。 本章重点:各种重要化合物的性质和制备;碳、硅、硼 之间的相似性和差异。 本章难点:硼的缺电子特征及乙硼烷的结构
第17章碳、硅、硼17-- 1 通性碳17-2个硅17-317-4 硼17-5不碳化物、硅化物和硼化物
第17章 碳 、硅、硼 17 - 1 通性 17 – 2 碳 17 – 3 硅 17 – 4 硼 17 – 5 碳化物、硅化物和硼化物
17-1碳、硅、硼的通性一、价电子层结构及氧化态碳、硅的价电子层中有4个电子,硼有3个电子(缺电子原子),它们的电子分布如下:npnpnsns
一、价电子层结构及氧化态 碳、硅的价电子层中有4个电子,硼有3 个电子(缺 电子原子),它们的电子分布如下: ns np ns np 17-1 碳、硅、硼的通性
从原子结构可知:碳、硅两元素能分别形成-4价氧化态和+2或+4价氧化态的化合物(Be,C),其化合物大多数以共价键为主要特征碳通常以spn杂化成键,而硅通常以sp3杂化成键。硼元素的外层电子结构为2s22p',共有3个价电子但价电子层上有4个轨道故称为缺电子原子,这是硼原子一个很重要的特征。硼通常以sp3或sp2杂化成键不论是正价还是负价,硼元素均无形成离子键的可能(极化作用大)硼由于是缺电子原子,有空的轨道,很容易形成配位键。碳、硅、硼的各自原子间都具有成链能力,尤以碳原子间最为明显(原子间单键键能较大)
从原子结构可知:碳、硅两元素能分别形成-4价氧 化态和+2或+4价氧化态的化合物(Be2C),其化合物大 多数以共价键为主要特征。 碳通常以spn杂化成键,而硅通常以sp3杂化成键。 硼元素的外层电子结构为2s22p1 ,共有3个价电子, 但价电子层上有4个轨道故称为缺电子原子,这是硼原 子一个很重要的特征。硼通常以sp3或sp2杂化成键。 不论是正价还是负价,硼元素均无形成离子键的可 能 (极化作用大)。 硼由于是缺电子原子,有空的轨道,很容易形成配 位键。 碳、硅、硼的各自原子间都具有成链能力,尤以碳 原子间最为明显(原子间单键键能较大)
二、碳、硅、硼的基本性质碳硅硼性质2s22p23s23p22s22pl外电子层构型主要氧化态+III+IV,+ II (-IV,- II)+IV,(+ II)1090786793第一电离能/(kJ/mol)电负性1.902.552.044000(石墨)16802600熔点/K510026304200沸点/K79.510(金刚石)硬度(莫氏)A
二、碳、硅、硼的基本性质 性质 碳 硅 硼 外电子层构型 主要氧化态 第一电离能/(kJ/mol) 电负性 熔点/K 沸点/K 硬度(莫氏) 2s22p2 3s23p2 2s22p1 +Ⅳ,+Ⅱ(-Ⅳ,-Ⅱ) +Ⅳ,(+Ⅱ) +Ⅲ 1090 786 793 2.55 1.90 2.04 4000(石墨) 1680 2600 5100 2630 4200 10(金刚石) 7 9.5