Бор и его соединения

Содержание

Слайд 2

Основные минералы кернит Na2B4O7·4H2O бура Na2B4O7·10H2O колеманит Ca2B6O11·5H2O датолит 2CaO·B2O3·2SiO2·H2O индерит 2MgO·3B2O3·15H2O улексит Na2O·2CaO·5B2O3·16H2O

Основные минералы

кернит
Na2B4O7·4H2O

бура
Na2B4O7·10H2O

колеманит
Ca2B6O11·5H2O

датолит
2CaO·B2O3·2SiO2·H2O

индерит
2MgO·3B2O3·15H2O

улексит
Na2O·2CaO·5B2O3·16H2O

Слайд 3

Структура часть слоя α-ромбоэдрического бора B84 B12

Структура

часть слоя α-ромбоэдрического бора

B84

B12

Слайд 4

Получение металлотермия (чистота 95—98 %) электролитическое восстановление боратов в расплаве KCl/KF

Получение

металлотермия (чистота 95—98 %)
электролитическое восстановление боратов в расплаве KCl/KF при 800°С

(чистота 95%)
восстановление летучих соединений бора водородом на Ta нити при 1500°С (чистота 99,9%)
термическое разложение галогенидов и гидридов при 900°С
Слайд 5

Атомные и физические свойства

Атомные и физические свойства

Слайд 6

Простое вещество при комнатной температуре довольно инертен и взаимодействует только с

Простое вещество

при комнатной температуре довольно инертен и взаимодействует только с фтором
при

нагревании реагирует с большинством неметаллов (исключая водород), металлов и NH3
при значительном нагревании способен восстанавливать кремний и фосфор из их оксидов
при 600°С начинает реагировать с водой
медленно растворяется в концентрированных растворах щелочей
в горячей конц. HNO3, H2SO4, «царской водке» растворяется с образованием борной кислоты
Слайд 7

Бораны общие формулы BnHn+4 и BnHn+6, анионы BnHn2- имеют 3-хмерные кластерные

Бораны

общие формулы BnHn+4 и BnHn+6, анионы BnHn2-
имеют 3-хмерные кластерные структуры, в

которых КЧ бора колеблется от 5 до 7
простейшим бораном является диборан B2H6
все нейтральные бораны и анионы классифицируются, в соответствии со структурой, на несколько классов:
клозо-бораны
нидо-бораны
арахно-бораны
гифо-бораны
фиско-бораны
ретикуло-бораны
конъюнкто-бораны
Слайд 8

Бораны номенклатура 2,3-диметил-1-станна-2,3-дикарба-клозо-додекаборан(12) клозо-2,3-(CH3)-1,2,3-SnC2B9H9 тридекагидро-арахно-нонаборат(2-) арахно-[B9H13]2−

Бораны номенклатура

2,3-диметил-1-станна-2,3-дикарба-клозо-додекаборан(12)
клозо-2,3-(CH3)-1,2,3-SnC2B9H9
тридекагидро-арахно-нонаборат(2-)
арахно-[B9H13]2−

Слайд 9

Бораны получение метод Штока метод Шора взаимодействие гидроборатов с б/в ортофосфорной

Бораны получение

метод Штока
метод Шора
взаимодействие гидроборатов с б/в ортофосфорной кислотой или иодом в

диглиме
восстановление трифторида бора твердым гидридом натрия
метод Шеффера
фотолиз нидо-боранов
метод Снеддона
Слайд 10

Бораны свойства

Бораны свойства

Слайд 11

Галогениды бора делятся на две категории: тригалогениды и субгалогениды наиболее устойчивы

Галогениды бора

делятся на две категории: тригалогениды и субгалогениды
наиболее устойчивы мономерные тригалогениды
хлор,

бром и иод могут образовывать с бором клозо-соединения, например, B8Cl8, B9I9 и др.
Слайд 12

Галогениды бора получение фторирование оксида бора, борной к-ты или буры реакция

Галогениды бора получение

фторирование оксида бора, борной к-ты или буры
реакция борной к-ты с

фторсульфоновой к-той в конц. серной к-те
термическое разложение тетрафторобората диазобензола
галогенирование бора, борной к-ты, буры (Cl2, Br2)
хлорирование и бромирование карбида бора (B4C)
иодид бора синтезируют обменной реакцией между галогенидом бора и иодоводородом, а также…
иодированием тетрагидробората натрия
Слайд 13

Галогениды бора свойства галогениды реакционноспособны, в большинство реакций вступают в качестве

Галогениды бора свойства

галогениды реакционноспособны, в большинство реакций вступают в качестве к-т Льюиса
образуют

комплексы с эфирами и другими основаниями Льюиса:
если в основании есть подвижные атомы водорода (H2O, NH3, AsH3, амины, спирты и т. д.), то реакция идет выделением галогеноводорода
нагревание с ЩМ, ЩЗМ и водородом приводит к образованию бора
Слайд 14

Галогениды бора субгалогениды при соконденсировании паров BCl3 и меди на поверхности,

Галогениды бора субгалогениды

при соконденсировании паров BCl3 и меди на поверхности, охлаждаемой жидким

азотом получается бесцветная нестабильная жидкость (при 25°С) B2Cl4
реакция с SbF3 приводит к образованию B2F4
термическое разложение B2X4 приводит к образованию BX3 и кластеров состава BnXn (X=Cl, n=4, 8-12; X=Br, n=7-10; X=I, n=8, 9)
Слайд 15

Галогениды бора субгалогениды больший выход B9X9 можно достичь, используя в качестве

Галогениды бора субгалогениды

больший выход B9X9 можно достичь, используя в качестве прекурсора декаборан(14)
пропускание

электрического разряда через BCl3 в присутствии ртути приводит к образованию B4Cl4
все кластерные галогениды представляют собой б/цв газы или белые порошки
есть сведения о получении B8F12 (желтая жидкость) и B10F12 (б/цв газ)
Слайд 16

Галогениды бора субгалогениды

Галогениды бора субгалогениды

Слайд 17

Соединения бора с азотом нитриды группа B—N изоэлектронна группе C—C, эл-ть

Соединения бора с азотом нитриды

группа B—N изоэлектронна группе C—C, эл-ть С равна

среднему арифм. от эл-ти B и N
нитрид бора получают взаимодействием буры или борной к-ты с NH4Cl, оксида бора с аммиаком, трифторида или трихлорида бора с аммиаком
при нагревании BN с Li3N или Mg3N2 при 2000 К и >50 кбар получается кубическая модификация — боразон
Слайд 18

Соединения бора с азотом боразол (боразин) впервые выделен Штоком и Поландом

Соединения бора с азотом боразол (боразин)

впервые выделен Штоком и Поландом в 1926

году из смеси продуктов реакции B2H6 с NH3
в настоящее время его получают восстановлением BCl3
боразол изоэлектронен и изоструктурен бензолу, но по химическому поведению он не имеет ароматического характера
Слайд 19

Соединения бора с азотом боразол

Соединения бора с азотом боразол

Слайд 20

Соединения бора с азотом боразол легко реагирует с нуклеофилами (H2O, MeOH,

Соединения бора с азотом боразол

легко реагирует с нуклеофилами (H2O, MeOH, HX)
термолиз боразолов

приводит к образованию полиборазиновых аналогов нафталина, бифенила и т.д.
восстановление хлорпроизводных боразола NaBH4 приводит к образованию структур, подобных бензолу Дьюара
Слайд 21

Соединения бора с азотом боразол 1,3,5-трис(трет-бутил)-2,4,6-трифенил-1λ4,3λ4,5-триазо-2λ4,4λ4,6-триборабицикло[2.2.0]гексен-2

Соединения бора с азотом боразол

1,3,5-трис(трет-бутил)-2,4,6-трифенил-1λ4,3λ4,5-триазо-2λ4,4λ4,6-триборабицикло[2.2.0]гексен-2

Слайд 22

Соединения бора с азотом боразол сравнительно недавно (1992) получено несколько металлоборазинов

Соединения бора с азотом боразол

сравнительно недавно (1992) получено несколько металлоборазинов

Слайд 23

Оксид бора оксид бора получают осторожной дегидратацией борной к-ты, которую, в

Оксид бора

оксид бора получают осторожной дегидратацией борной к-ты, которую, в свою

очередь, получают из буры обработкой р-ром серной к-ты
при комнатной температуре существует в стеклообразной форме, медленно взаимодействует с водой, образуя ортоборную к-ту
плавленый B2O3 (>1270 K) взаимодействует с парами воды, образуя HBO2
Слайд 24

Борные кислоты метаборная кислота существует в нескольких модификациях, в зависимости от

Борные кислоты

метаборная кислота существует в нескольких модификациях, в зависимости от способа

получения
твердая ортоборная к-та имеет слоистую структуру
Слайд 25

Борные кислоты

Борные кислоты

Слайд 26

Борные кислоты

Борные кислоты

Слайд 27

Применение

Применение