Соединения бора с водород

С водородом бор не реагирует. Бороводороды или бораны получают косвенным путём. Их известно несколько десятков с общей формулой ВхНу. Простейший член этого ряда ВН3боран – существует только выше 1000С в равновесии с другими, более сложными гидридами. При стандартных условиях ему соответствует – диборан – В2Н6. В молекуле диборана два атома водорода расположены между двумя атомами бора и участвуют в трёхцентровых взаимодействиях В – Н – В, возникающих в результате перекрывания двух sp3-гибридных орбиталей двух атомов бора и s-орбитали атома водорода. Трёхцентровая связь менее прочна, чем «нормальные» связи, и диборан при нагревании диссоциирует: В2Н6 = 2ВН3 ∆Н = 150 кДж/моль.

Существует ещё большое число более сложных бороводородов (В4Н10, В6Н10, В10Н14). Кроме трёхцентровых связей В – Н – В в сложных боранах реализуются трёхцентровые связи В – В – В и двухцентровые В – В . В результате возникают довольно сложные структуры.

Локализованные двухцентровые донорно-акцепторные связи между атомом бора и какими-либо донорными молекулами прочнее, чем трёхцентровые двухэлектронные связи в гидриде, поэтому ВН3 охотно присоединяет донорные частицы. Например, ׃NH3 и другие. Наиболее важными являются продукты присоединения иона ׃Н‾. В эфирных или других неводных растворителях легко идёт реакция:

2LiH + B2H6 = 2LiBH4

Образующийся гидридоборат лития – боранат лития – твёрдое кристаллическое вещество, имеющее ионное строение [Li+][BH4]. Соединения, содержащие ион BH4 , в известной мере подобны солям аммония:

Н: + ВН3 → Н: ==> ВН3 → ВН4

Все гидриды бора очень реакционноспособные вещества, при обычных условиях бурно реагирующие с водой, галогенами, часто самовозгорающиеся на воздухе:

В2Н6 + 3О2 = В2О3 + 3Н2О; В4Н10 + 11Cl2 = 4BCl3 + 10HCl;

В2Н6 + 6Н2О = 2H3BO3 + 6H2;

Большинство боранов имеет отвратительный запах и очень ядовиты.

Подобным образом ведут себя соединения МВН4:

КВН4 + 4Н2О = КОН + H3BO3 + 4Н2

Все они являются сильными восстановителями и используются при синтезе различных органических соединений в неводных средах.

 

Галогениды

Все элементы рассматриваемой группы образуют соединения со всеми галогенами типа ЭГ3.

Галогениды бора активно взаимодействуют с водой, при этом образуя две кислоты – борную и галогенводородную:

ВГ3 + 3НОН = Н3ВО3 + 3НГ

Вещества, реагирующие с водой с образованием двух кислот, одна из которых галогенводородная, называются галогенангидридами.

Все галогениды склонны к реакциям присоединения частиц, обладающих донорными свойствами. Например:

ВF3 + :PBr3 → Br3P: ==> BF3 → Br3P∙ ВF3

Реакция присоединения иона галогена особенно характерна для фторида бора. В результате при его гидролизе образуется тетрафторборная кислота:

4ВF3 + 3H2O = H3BO3 + 3HBF4

Поскольку в ионе ВF4 и бор и фтор валентнонасыщены, ковалентная связь этой частицы с водородом невозможна, и фторборная кислота существует только как совокупность ионов в растворе. Но её соли имеющие ионные кристаллические решетки, фторобораты щелочных и щелочноземельных металлов вполне устойчивы.

Остальные галогениды и галогенборатытные анионы быстро и полностью гидролизуются даже на холоду:

BCl3 + 3H2O = H3BO3 + 3HCl ∆H0 = -85 кДж/моль

Что резко отличает их от галогенидов углерода.

 


<== предыдущая лекция | следующая лекция ==>
ХИМИЯ р-ЭЛЕМЕНТОВ IIIA ГРУППЫ | Оксид бора и борная кислота




Дата добавления: 2019-10-16; просмотров: 241; ЗАКАЗАТЬ НАПИСАНИЕ РАБОТЫ


Поиск по сайту:

При помощи поиска вы сможете найти нужную вам информацию, введите в поисковое поле ключевые слова и изучайте нужную вам информацию.

Поделитесь с друзьями:

Если вам понравился данный ресурс вы можете рассказать о нем друзьям. Сделать это можно через соц. кнопки выше.
helpiks.org - Хелпикс.Орг - 2014-2020 год. Материал сайта представляется для ознакомительного и учебного использования. | Поддержка
Генерация страницы за: 0.006 сек.