硼及其化合物的研究在無機化學的發(fā)展中占有獨特的地位。
(1)Ga與B同主族,Ga的基態(tài)原子核外電子排布式為
1s22s22p63s23p63d104s24p1
1s22s22p63s23p63d104s24p1
,從原子結(jié)構(gòu)的角度分析,B、N、O元素的第一電離能由大到小的順序是N>O>B
N>O>B
(2)硼酸(H3B03)是白色片狀晶體(層狀結(jié)構(gòu)如圖),有滑膩感,在冷水中溶解度很小,加熱時溶解度增大硼元素具有缺電子性,其化合物往往具有加合性。在硼酸[B(OH)3]分子中,B原子與3個羥基相連,其晶體具有與石墨相似的層狀結(jié)構(gòu),則分子中B原子雜化軌道的類型是sp2
sp2
,其同層分子間的主要作用力是氫鍵
氫鍵
(3)已知H3BO3與足量kOH溶液反應的離子方程式為H3BO3+OH-═B(OH)4-,寫出硼酸的電離方程式:H
3BO
3+H
2O
H
++B(OH)
4-H
3BO
3+H
2O
H
++B(OH)
4-
(4)硼氫化鈉(NaBH4)是有機化學中的一種常用還原劑,在熱水中水解生成硼酸鈉和氫氣,用化學方程式表示其反應原理NaBH4+4H2O═Na[B(OH)4]+4H2↑
NaBH4+4H2O═Na[B(OH)4]+4H2↑
[BH4]-的空間構(gòu)型是正四面體
正四面體
(5)石墨烯可轉(zhuǎn)化為富勒烯(C60),某金屬M與C60可制備一種低溫超導材料,晶胞如圖所示,M原子位于晶胞的棱上與內(nèi)部。該晶胞中M原子的個數(shù)為12
12
,該材料的化學式為M3C60
M3C60
。