無機化學c-第11章碳族元素

2022/12/1214:56第11章碳族元素碳通性碳的重要化合物錫鉛及其重要化合物硼通性硅及其重要化合物無機化合物的水解性硼烷硼含氧化合物2022/12/1214:56

碳族元素有：碳（C)、硅(Si)、鍺(Ge)、錫(Sn)、鉛(Pb)所構成。碳(Carbon)是有機世界的主角，由于碳自相成鏈的能力最強，因此碳的化合物是最多的。本章只討論碳的無機化合物部分。

本章的重點是：1、碳的氧化物和碳酸鹽，錫和鉛的氧化物、硫化物和相應的酸。氧化、還原性質。

2、無機化合物的水解性質規(guī)律。

11-1碳族元素的通性2022/12/1214:56

。碳族元素的通性碳C硅Si鍺Ge錫Sn鉛Pb價層電子構型2s22p23s23p24s24p25s25p26s26p2主要氧化數+4、（+2）+4、（+2）+4、+2+2、+4（+4）、+2原子共價半徑/pm77118122141154熔點/K382316831110405501第一電離勢/(kJ·mol-1)1086787762709716電子親和能/(kJ·mol-1)122.5119.7115.8120.6101.3電負性（鮑林）2.551.902.0111.8（Ⅱ）1.96（Ⅳ）1.87（Ⅱ）2.33（Ⅳ）2022/12/1214:56

碳族元素晶體的熔點高低差異很大。碳單鍵鍵能大,碳結合成鏈能力強;硅的Si-O鍵能大,屬于親氧元素,碳的氫化物與O2燃燒得碳的氧化物,而硅氫化物大部分遇水就可生成含氧化合物。

X-H鍵能都較大,它們都有一系列的氫化物2022/12/1214:56電子構型常見氧化態(tài)C[He]2s22p2-2,-4,0,+2,+4Si[Ne]3s23p2-4,0,+2,+4碳、硅的氧化態(tài)Sn[Ne]5s25p20,+2,+4Pb[Ne]6s26p20,+2,+42022/12/1214:56

碳、硅的成鍵特征：

碳與硅的價電子構型為ns2np2,價電子數目與價電子軌道數相等,它們被稱為等電子原子。碳和硅可以用sp、sp2和sp3雜化軌道形成2到4個s鍵。碳的原子半徑小，還能形成pp-pp鍵，所以碳能形成多重鍵(雙鍵或叁鍵)，硅的半徑大，不易形成pp-pp鍵，所以Si的sp和sp2態(tài)不穩(wěn)定，很難形成多重鍵(雙鍵或叁鍵)。錫和鉛的原子序數的增大，因ns2電子對效應的影響，穩(wěn)定氧化態(tài)由+4變?yōu)?2。2022/12/1214:56碳的雜化與成鍵特征碳的硫化物和鹵化物同素異性體等電子體原理氧化物碳酸和碳酸鹽11-2碳及其重要化合物2022/12/1214:56碳的雜化與特性

一、碳的雜化類型

sp3四面體金剛石CH4

sp2平面三角形石墨CO32-

C6H6

sp直線形CO2

CS2

C2H2

二、碳的特性碳在同族元素中，由于它的原子半徑最小，電負性最大，電離能也最高，又沒有d軌道，所以它與本族其它元素之間的差異較大（p區(qū)第二周期的元素都有此特點）。這差異主要表現在：

(1)它的最高配位數為4，

(2)碳的成鏈能力最強；

(3)不但碳原子間易形成多重鍵，而且能與其它元素如氮、氧、硫和磷形成多重鍵。后二點是碳化合物特別多的原因。2022/12/1214:56

合成金剛石的新方法。

20世紀50年代高溫高壓石墨轉化為金剛石。

一、金剛石

金剛石的外觀是無色透明的固體，為原子晶體，每個碳原了都以sp3雜化軌道和其它四個原子形成共價鍵，形成一種網狀的巨形分于,再由于C一C鍵的鍵能相當高,使得金剛石的硬度非常大,分子中沒有自由電子,不導電;在工業(yè)上可用于刀具來切割金屬及制造高檔裝飾品。碳的同素異性體碳有金剛石和石墨C60等同素異性體。無定形炭(如木炭)本質上都是純度不等的石墨微晶。

20世紀80年代微波爐中烴分解為金剛石。

20世紀90年代CCl4+Na得到金剛石微晶。2022/12/1214:56

二、石墨

石墨分子結構是層形結構，每層是由無限個碳六元環(huán)所形成的平面，其中的碳原子取sp2雜化，與苯的結構類似，每個碳原子尚余一個未參與雜化的p軌道，垂直于分子平面而相互平行。平行的n個p軌道共n個電子在一起形成了彌散在整個層的n個碳原子上下形成了一個p-p大鍵。

電子在這個大鍵中可以自由移動，即石墨能導電。在層與層之間是分子間作用力，因此層與層之間就能滑動，石墨粉可以做潤滑劑，再加上它的顏色是黑色的，它又可做顏料和鉛筆芯。2022/12/1214:56

C80球碳

C60球碳可與氫發(fā)生加成反應。

三、碳的新單質

1、C60球碳：

1985年9月初美國Rice大學Smalley、Koroto和Curl在氦氣流里用激光氣化石墨，發(fā)現了像足球一樣的碳分子—C60，后來發(fā)現，它只是一個碳的一大類新同素異形體——球碳Cn大家族里一員。獲1996年諾貝爾獎。

2、其它球碳

C20球碳

C24球碳

C36球碳2022/12/1214:56

2.碳納米管：

1991年日本SumioIijima用電弧放電法制備C60得到的碳炱中發(fā)現管狀的碳管碳的壁為類石墨二維結構，基本上由六元并環(huán)構成，按管壁上的碳碳鍵與管軸的幾何關系可分為“扶手椅管”、“鋸齒狀管”和“螺管”三大類，按管口是否封閉可分為“封口管”和“開口管”，按管壁層數可分為單層管（SWNT）和多層管（MWNT）。管碳的長度通常只達到納米級（1nm=10-9m）。11-2-1氧化物碳有許多氧化物，已見報導的有CO、CO2、C3O2、C4O3、C5O2和C12O9，其中常見的是CO和CO2。

一、一氧化碳

1、結構

CO分子和N2分子各有10個價電子，它們是等電子體，兩者的分子軌道的能級次序形式相同：

CO[KK(2s)2(2s*)2(y2p)2(z2p)2

(2p)2],由一個鍵,一個雙電子鍵和一個電子來于O原子的配鍵組成。

CO分子中，電子云偏向氧原子，但是配鍵是由氧原子的電子對反饋到碳原子上，這樣又使得氧原子略帶正電性，碳原子略帶負電性，兩種因素相互作用使CO的偶極短幾乎為零。正是因為碳原子略帶負電性使得孤電子對（體積稍大，核對電子對的控制降低）具有活性。2022/12/1214:56

2、化學性質

(l)CO還原性：CO為冶金方面的還原劑。它在高溫下可以從許多金屬氧化物如Fe2O3、CuO或PbO中奪取氧，使金屬還原。

CO還能使一些化合物中的金屬離子還原。如：CO+PdCl2+H2O===CO2+Pd↓+2HClCO+2Ag(NH3)2OH===2Ag↓+(NH4)2CO3+2NH3這些反應都可以用于檢測微量CO的存在。

(2)CO氧化性：2022/12/1214:56

(3)CO的配合性：由于CO分子中有孤對電子，可以作配體與一些有空軌道的金屬原子或離子形成配合物。例如同VIB、VIIB和VIII族的過渡金屬形成羰基配合物:Fe(CO)5、Ni(CO)4和Cr(CO)6等(在過渡金屬中講)。

CO有毒，它能與血液中攜帶O2的血紅蛋白(Hb)形成穩(wěn)定的配合物COHb。CO與Hb的親和力約為O2與Hb的230—270倍。COHb配合物一旦形成后，就使血紅蛋白喪失了輸送氧氣的能力。所以CO中毒將導致組織低氧癥.如果血液中50%的血紅蛋白與CO結合,即可引起心肌壞死.2022/12/1214:56在工業(yè)氣體分析中常用亞銅鹽的氨水溶液或鹽酸溶液來吸收混合氣體中的CO，生成CuCl·CO·2H2O，這種溶液經過處理放出CO，然后重新使用，與合成氨工業(yè)中用銅洗液吸收CO為同一道理。Cu(NH3)2CH3COO+CO+NH3==Cu(NH3)3·CO·CH3COO醋酸二氨合銅(I)醋酸羰基三氨合銅(I)

(4)CO與堿的作用

CO顯非常微弱的酸性，在473K及1.01×103kPa壓力下能與粉末狀的NaOH反應生成甲酸鈉：NaOH+CO===HCOONa因此也可以把CO看作是甲酸HCOOH的酸酐。甲酸在濃硫酸作用下脫水可以得到CO。2022/12/1214:56

二、二氧化碳

1、溫室效應近幾十年來由于世界工業(yè)高速發(fā)展，各類污染嚴重，森林又濫遭砍伐，石油輪瀉油，影響了生態(tài)平衡，使大氣中的CO2越來越多，是造成地球“溫室效應”的主要原因。CO2能吸收紅外光，這就使得地球應該失去的那部分能量被儲存在大氣層內，造成大氣溫度升高。會使地球兩極的冰山發(fā)生部分融化，從而使海平面升高，甚至造成沿海一些城市被海水淹沒的危險。

2、結構在CO2分子中，碳原子與氧原子生成四個健，兩個s和兩個大∏鍵(即離城∏34鍵)。CO2為直線型分子。碳原子上兩個未雜化成健的p軌道分別與氧的p軌道發(fā)生重疊,習慣上仍用O=C=O表示。2022/12/1214:56

4、酸性能與堿、堿性氧化物及碳酸鹽反應。CaCO3+CO2+H2O====Ca(HCO3)2

CO2是非極性分子，易液化，其臨界溫度為304K(在此溫度下不論加多大壓力也不能使其液化),固體二氧化碳為雪花狀固體。俗稱“干冰”，它是分子晶體(注:在特定條件下也能形成原子晶體)。

從相圖可知，它的三相點高于大氣壓，所以在常壓下直接升華為氣體，它是工業(yè)上廣泛使用的致冷劑。戲曲舞臺的煙云。

3、不活潑性

CO2不活潑，但在高溫下，能與碳或活潑金屬鎂、鈉等反應。

1999年美國LawrenceLivermore國家實驗室在–40oC的溫度下將液態(tài)CO2裝入一高壓容器用Nd:YbLiF4激光器熱至1800K，在40GPa高壓下,CO2在微米級紅寶石芯片或鉑薄膜上結晶。發(fā)現分子的晶型由CO2轉化為SiO2的結構。

1.碳酸

CO2在水中的溶解度不大，298K時，1L水中溶1.45g(約0.033mol)。CO2轉變成H2CO3的只有1-4％。因為CO2能溶于水，所以蒸餾水的PH值常小于7，酸堿滴定時粉色的酚酞溶液在空氣中能退色。

H2CO3是二元弱酸，能生成兩種鹽：碳酸氫鹽和碳酸鹽。碳原子在這兩種離子中均以sp2化軌道與三個氧原子的p軌道成三個s鍵，它的另一個p軌道與氧原子的p軌道形成p鍵，離子為平面三角形。11-2-2碳酸及其鹽計算表明：如果沒有水，氣態(tài)的碳酸分子可以存在18萬年不分解。估計在星際云中存在碳酸分子，而且可能與C60的形成有關。（2000，March，3，CheminBritain）46342022/12/1214:56

2.

碳酸鹽的性質

1、溶解性所有碳酸氫鹽都溶于水。正鹽中只有銨鹽、鉈鹽和堿金屬的鹽溶于水。其它金屬的碳酸鹽都是難溶的，對于這些鹽來說，它們的酸式鹽要比正鹽的溶解度來的大。堿金屬（除鋰外）和NH4+離子有固態(tài)的酸式鹽，它們在水中的溶解度比相應的正鹽的溶解度小。這同HCO3-離子在它們的晶體中通過氫鍵結合成鏈，而降低了碳酸氫鹽的溶解度。2022/12/1214:56有些金屬離子如Cu2+、Zn2+、Pb2+和Mg2+等，其氫氧化物和碳酸鹽的溶解度相差不多，則可能得到堿式鹽。2Cu2++2CO32-+H2O＝Cu2(OH)2CO3↓+CO2↑

2、水解性在金屬鹽類(除堿金屬和NH4+及Tl鹽)溶液中加可溶性碳酸鹽，產物可能是碳酸鹽、堿式碳酸鹽或氫氧化物。究竟是哪種產物，取決于反應物、生成物的性質和反應條件。如果金屬離子不水解，將得到碳酸鹽。如果金屬離子的水解性極強，其氫氧化物的溶度積又小，如Al3+、Cr3+和Fe3+等，將得到氫氧化物。2Al3++3CO32-+3H2O＝2Al(OH)3↓+3CO2↑(此反應用于滅火器)2022/12/1214:56

3、熱穩(wěn)定性：一般情況如：CaCO3、ZnCO3和PbCO3加熱即分解為金屬氧化物和CO2，而鈉、鉀、鋇的碳酸鹽在較高溫下也不分解。碳酸鹽受熱分解的難易程度與陽離子的極化作用有關。陽離子對CO32-離子的極化作用，使CO32-不穩(wěn)定以致分解,極化作用越大越易分解。H+（質子）的（反）極化作用超過一般金屬離子,所以有下列熱穩(wěn)定性順序：M2CO3>MHCO3>H2CO3碳的硫化物和鹵化物

二、碳的硫化物和鹵化物

1．二硫化碳二硫化碳CS2為無色有毒的揮發(fā)性液體，極易著火：CS2(l)+3O2(g)==CO2(g)+SO2(g)它不溶于水，可作為有機物、磷和硫的溶劑。

2．碳的鹵化物CF4CC14CBr4CI4常溫下的狀態(tài)氣液固固顏色無無淡黃淡紅溶解性均不溶于水，只溶于有機溶劑金屬非極性分子，穩(wěn)定，不分解，比重比水大。CC14是常用的滅火劑，但不能撲滅金屬。H2O+CCl4===COCl2+HCl

COCl2叫光氣有毒!2022/12/1214:56硅的雜化與成鍵特征硅單質硅烷鹵化物和氟硅酸鹽硅的含氧化合物11-3硅及其重要化合物2022/12/1214:56硅的雜化與成鍵特征由于硅易與氧結合，自然界中沒有游離態(tài)的硅。大部分堅硬的巖石是由硅的含氧化合物構成的。硅原子的價電子構型與碳原子的相似，它也可形成sp3、sp2和sp等雜化軌道，并以形成共價化合物為特征。不過它的原子半徑比碳的大，且有3d軌道，因而情況又與碳原子有所不同：

(1)它的最高配位數是6，常見配位數是4。

(2)它不能形成pp-pp鍵，無多重鍵，而傾向于以較多的s單鍵形成聚合體，例如通過Si－O－Si鏈形成形形色色的SiO2聚合體和硅酸鹽。2022/12/1214:56

硅有兩種晶型。無定形硅為深灰色粉末，晶形硅為銀灰色，且具金屬光澤，能導電，但導電率不及金屬，且隨溫度的升高而增加。硅在化學性質方面主要表現為非金屬性。象這類性質介于金屬和非金屬之間的元素稱為“準金屬”或“類金屬”或“半金屬”。準金屬是制半導體的材料。計算機芯片、太陽能電池是硅做的。自然界沒有單質硅。是化學家，把砂子(SiO2)轉化為硅(Si)，形成了計算機的基石。SiO2+C+2Cl2====SiCl4+CO2SiCl4+2H2====Si+4HCl晶態(tài)硅具有金剛石那樣的結構，所以它硬而脆（硬度為7.0）、熔點高，在常溫下化學性質不活潑。11-3-1硅單質2022/12/1214:56無定形硅比晶態(tài)硅活潑。其主要化學性質如下：

1、與非金屬作用

Si在常溫下只能與F2反應，生成SiF4(Si—F鍵的鍵能很大)。但在高溫下能與其它鹵素和一些非金屬單質反應，如與Cl2反應，得到SiCl4、與O2反應生成SiO2、與N2反應得到Si3N4、與碳生成SiC。這些化合物均有廣泛用途，如Si3N4陶瓷材料。它耐高溫、高強度、耐磨等，可用于發(fā)動機等。合成Si3N4的方法有三:(1)用硅和氮氣直接反應；(2)將SiO2在氮氣中用炭還原，然后進行氮化；(3)利用SiCl4和NH3的氣相反應。2022/12/1214:562022/12/1214:56

2、與酸作用

Si在含氧酸中被鈍化。Si與HF或有氧化劑(HNO3、CrO3、KMnO4、H2O2等）存在的條件下，與HF酸反應。Si+4HF===SiF4↑+2H2↑SiF4+2HF===H2SiF6(氟硅酸)3Si+4HNO3+18HF＝3H2SiF6+4NO↑+8H2O

3、與堿作用無定形Si能猛烈地與強堿反應，放出H2。Si+2NaOH+H2O==Na2SiO3+2H2↑

4、與金屬作用

Si能與某些金屬生成硅化物如：Mg2Si。2022/12/1214:56

1.氫化物硅與碳相似，有一系列氫化物，不過由于(1)硅自相結合成鏈的能力比碳差(2)它不能形成p-p鍵，多重鍵(3)由于Si有d軌道，易受其它有孤對電子的原子的進攻，所以穩(wěn)定性要差得多。這樣硅生成的氫化物要少得多。硅烷的通式為SinH2n+2(7≥n≥1)來表示，結構與烷烴相似(一硅烷又稱為甲硅烷)但化學性質比相應的烷烴活潑。由于硅不能與H2直接作用，簡單的硅烷常用金屬硅化物與酸反應來制取。例如：Mg2Si+4HCl＝SiH4↑+2MgCl211-3-2硅的重要化合物2022/12/1214:56

l、強還原性

能與O2或其它氧化劑猛烈反應。它們在空氣中自燃，燃燒時放出大量的熱，產物為SiO2。如：SiH4+2O2===SiO2+2H2O堿燃燒

能與一般氧化劑反應。如：SiH4+2KMnO4?2MnO2↓+K2SiO3+H2+H2OSiH4+8AgNO3+2H2O?8Ag↓+SiO2↓+8HNO3

這二個反應可用于檢驗硅烷。

2、與水作用硅烷在純水中不水解，但當水中有微量堿存在時，由于減的催化作用，水解反應即激烈地進行。SiH4+(n+2)H2O?SiO2·nH2O+4H2↑2022/12/1214:56

3、熱穩(wěn)定性所有硅烷的熱穩(wěn)定性都很差。分子量大的穩(wěn)定性更差。將高硅烷適當地加熱，它們即分解為低硅烷。低硅烷（如SiH4）在溫度高于773K即分解為單質硅和氫氣。

SiH4被大量地用于制高純硅。硅的純度越高，大規(guī)模集成電路的性能就越好。2022/12/1214:56

2.鹵化物硅的鹵化物都是共價化合物，熔點、沸點都比較低，氟化物、氯化物的揮發(fā)性更大，易于用蒸餾的方法提純它們，常被用作制備其它含硅化合物的原料。例如質量百分比為99.99%的SiF4是制太陽能電池用的非晶態(tài)硅的原料。SiCl4主要用于制硅酸脂類、有機硅單體、高溫絕緣漆和硅橡膠，還用于制光導纖維所需要的高純度石英。2022/12/1214:56

1、鹵化物水解

硅的鹵化物強烈地水解，它們在潮濕空氣中發(fā)煙，如：SiCl4(l)+3H2O(l)?H2SiO3(l)+4HCl(aq)故SiCl4可作煙霧劑。但是CCl4不水解。這與Si有3d軌道，配位數為6（sp3d2雜化），能同H2O配位，而碳原子不具備此條件。由此，SiF4很容易與F-形成SiF62-配離子。SiF4+2F-===SiF62-2022/12/1214:56

2、制取

硅的鹵化物可以用下列方法制?。?/p>

(1)硅與鹵素直接化合

(2)氧化物與氫鹵酸或鹵化物作用SiO2(s)+2CaF2(s)+2H2SO4==SiF4(g)+2CaSO4(s)+2H2O(l)

(3)碳氯法SiO2+2C+2Cl2===SiCl4+2CO2022/12/1214:56

3.二氧化硅

二氧化硅是無色、難熔的固體，石英、水晶、砂子等的主要成分是SiO2它不溶于水及酸中（除HF）。固態(tài)CO2為分子晶體，而硅通過Si—O鍵形成三維網格的原子晶體。石英晶體2022/12/1214:56

1、化學性質SiO2+2C====Si+2CO3000℃SiO2+2Mg===Si+2MgSiO2+2NaOH===Na2SiO3+H2OSiO2+Na2CO3===Na2SiO3+CO2灼燒熔融

2、用途石英玻璃的熱膨脹系數小，可以耐受溫度的劇變，灼燒后立即投入冷水中也不致于破裂，可用于制造耐高溫的儀器。石英玻璃能做水銀燈芯和其它光學儀器、制光導纖維、的石英玻璃纖維。

石英砂可以做水泥等。2022/12/1214:56

其組成常以通式：xSiO2·yH2O表示,現已知的有:正硅酸H4SiO4(x=1,y=2)、偏硅酸H2SiO3(x=1,y=1)、二硅酸H6Si2O7(x=2,y=3)、三硅酸H4Si3O8(x=3,y=2)、二偏硅酸H2Si2O5(x=2,y=1)，x>2的硅酸叫多硅酸。

常用H2SiO3式子代表硅酸。硅酸是一種二元弱酸，K1=2×10-10，K2=1×10-12。H4SiO4在水中的溶解度不大，但生成后并不立即沉淀下來，經片刻后，會逐漸縮合為多酸，形成硅酸溶膠。溶膠脫水即成為多孔性固體，稱為硅膠。它是很好的干燥劑（不能干燥HF氣體）。

4.硅酸和硅膠

硅酸為組成復雜的白色固體，通常用化學式H2SiO3表示。用可溶性硅酸鹽與酸反應制得，反應的實際過程很復雜。2022/12/1214:56

5.硅酸鹽

硅酸鈉

除了堿金屬以外，其它金屬的硅酸鹽都不溶于水。硅酸鈉是最常見的可溶性硅酸鹽，可由石英砂與燒堿或純堿反應而制得。2NaOH+SiO2===Na2SiO3+H2O

工業(yè)上用：

mSiO2+nNa2CO3===nNa2O·mSiO2+nCO2

產物含有鐵鹽等雜質而呈灰色或綠色,用水蒸氣處理成粘稠液體即俗稱“水玻璃”，又名“泡花堿”。其組成為Na2O·nSiO2。水玻璃的用途很廣，如作粘合劑、木材或織物用水玻璃浸泡以后能防腐防火、保存鮮蛋、軟水劑、洗滌劑和制肥皂的填料。它也是制硅膠和分子篩的原料。和金屬鹽可以制得水中花園。共熔2022/12/1214:56

6.天然硅酸鹽

硅酸鹽礦的復雜性在其陰離子，而陰離子的基本結構單元是SiO4四面體。由此四面體組成的陰離子,除了簡單的單個SiO44-和二硅酸陰離子Si2O76-以外,還有由多個SiO4四面體通過頂角上的一個或兩個或三個、四個氧原子連接而成的環(huán)狀、鏈狀、片狀或三維結構的復雜陰離子。這些陰離子借金屬離子結為各種硅酸鹽。2022/12/1214:56

7.分子篩泡沸石（又稱沸石）是一種含結晶水的具有多孔結構的鋁硅酸鹽Na2O·Al2O3·2SiO2·nH2O），共中有許多籠狀空穴和通道。這種結構使它很容易可逆地吸收或失去水及共它小分子，如CO2、NH3、甲醇、乙醇等，但它不吸收那些大得不能進入空穴的分子，因而起著“篩分”的作用，故有“分子篩”之稱。分子篩有沸石分子篩和高嶺土分子篩，有天然的和人工合成的。泡佛石就是一種天然分子篩。2022/12/1214:56

氟硅酸及其鹽當SiF4水解時，未水解的SiF4極易與水解產物HF配位形成氟硅酸H2SiF6SiF4+2HF===H2SiF6現在還未制得游離的H2SiF6，只能得到60％的溶液。它是一種強度相當于H2SO4的強酸。金屬鋰、鈣等的氟硅酸鹽溶于水；鈉、鉀、鋇鹽難溶于水。用純堿溶液吸收SiF4氣體，可得到白色的氟硅酸鈉Na2SiF6晶體。2022/12/1214:5611-4錫鉛及其化合物

12-4-1性質和用途鉛為暗灰色，重而軟的金屬。錫有三種同素異性體，常見的為白錫，它有較好的延展性。白錫只在286-434K溫度范圍內穩(wěn)定，它在低于286K時轉變?yōu)榉勰畹幕义a(錫疫)，高于434K時，轉變?yōu)榇噱a。這二種元素的常見氧化態(tài)為+IV和+II。

+4氧化態(tài)化合物的穩(wěn)定性是：Sn>Pb

+2氧化態(tài)化合物的穩(wěn)定性是：Sn<<Pb

從Sn到Pb，低價化合物趨于穩(wěn)定。Sn的化合物為共價化合物，Pb(II)有離子化合物，Pb為親硫元素。它們屬于中等活潑的金屬，但由于種種原因卻表現出一定的化學情性。2022/12/1214:562022/12/1214:56

1、與氧反應：在通常條件下，空氣中鉛能被氧化，在鉛表面生成一層氧化鉛或堿式碳酸鉛，且形成保護膜?？諝庵械难鯇︽N和錫都無影響。這二種金屬在高溫下能與氧反應而生成氧化物。

2、與其它非金屬的反應Pb+X2?PbX2Sn+X2?SnX4(適量SnX2)Pb+S?PbSSn+S?SnS2(適量SnS)2022/12/1214:56

3、與酸的反應Sn+2HCl(濃)?SnCl2+H2↑Pb+2HCl?

PbCl2↓+H2↑(反應不易發(fā)生)Pb+4HCl(濃)?

H2[PbCl4]+H2↑Sn+4H2SO4(濃)?

Sn(SO4)2+2SO2↑+4H2OPb+H2SO4(稀)?

PbSO4

↓+H2(反應不易發(fā)生)Pb+3H2SO4(濃)?

Pb(HSO4)2+SO2↑+2H2OSn+4HNO3(濃)?

H2SnO3↓+4NO2↑+H2O4Sn(過量)+10HNO3(冷稀)?

4Sn(NO3)2↓+NH4NO3+3H2O3Pb+8HNO3(稀)?

3Pb(NO3)2+2NO↑+4H2O

因Pb(NO3)2不溶于濃硝酸,所以Pb不與濃硝酸發(fā)生反應。2022/12/1214:56Sn+2HCl(濃)?SnCl2+H2↑Sn+4H2SO4(濃)?Sn(SO4)2+2SO2↑+4H2OSn+4HNO3(濃)?H2SnO3↓+4NO2↑+H2O4Sn(過量)+10HNO3(冷稀)?4Sn(NO3)2↓+NH4NO3+3H2OSn與非氧化性酸反應生成Sn(II)化合物；Pb與酸反應得到Pb(II)化合物。Pb+2HCl?PbCl2↓+H2↑(反應不易發(fā)生)Pb+4HCl(濃)?H2[PbCl4]+H2↑Pb+H2SO4(稀)?PbSO4↓+H2(反應不易發(fā)生)Pb+3H2SO4(濃)?Pb(HSO4)2+SO2↑+2H2O

3Pb+8HNO3(稀)?3Pb(NO3)2+2NO↑+4H2O因不溶于濃HNO3，所以Pb不與濃HNO3發(fā)生反應。2022/12/1214:56

4、配位數二價鹽的配位數一般為3，有時為4。如：PbCl2+Cl-?PbCl3-(有時為PbCl42-)PbI2+2I-?PbI42-四價鹽的配位數一般為6SnCl4+2Cl-?SnCl62-

5、鉛與醋酸反應2Pb+O2?2PbOPbO+2CH3COOH?Pb(CH3COO)2+H2O

6、與堿的反應：錫、鉛與NaOH反應很緩慢，生成亞酸鹽，同時放出H2。

2022/12/1214:56

11-4-2氧化物和氫氧化物錫、鉛有MO2和MO兩類氧化物。MO2都是共價型、兩性偏酸性的化合物。MO也是兩性的，但堿性略強。MO化合物的離子性也略強，但還不是典型的離子化合物。所有這些氧化物都是不溶于水的固體。MO2顏色與狀態(tài)MO顏色與狀態(tài)SnO2兩性偏酸性PbO2兩性略偏酸性白色固體棕黑色固體SnO兩性略偏堿性PbO兩性偏堿性黑色固體黃或黃紅色固體↑酸性增強←酸性增強2022/12/1214:56

1、錫的氧化物：在錫的氧化物中重要的為二氧化錫SnO2，通常難溶于酸或堿。SnO2+2NaOH（熔融）?Na2SnO3+H2OSnO2+2Na2CO3+4S?Na2SnS3+Na2SO4+2CO2

SnO2為非整比化合物，其晶體中錫的比例較大，從而形成n型半導體。當該半導體吸附象H2、CO、CH4等具有還原性、可燃性氣體時，其電導會發(fā)生明顯的變化，利用這一特點，SnO2被用于制造半導體氣敏元件，以檢測上述氣體，從而可避免中毒、火災、爆炸等事故的發(fā)生。SnO2還用于制不透明的玻璃、琺瑯和陶瓷。2022/12/1214:56

(2)二氧化鉛：棕黑色，兩性，酸性大于堿性PbO2+NaOH?Na2PbO3+H2OPbO2+4HCl?PbCl4(分解為PbCl2和Cl2)+H2OPbO2+4HCl?PbCl2+Cl2↑+H2O2Mn(NO3)2+5PbO2+6HNO3=2HMnO4+5Pb(NO3)2+2H2OPbO2+H2SO4(熱濃)?

PbSO4+O2↑+H2O加熱二氧化鉛：PbO2---Pb3O4+O2----PbO+O2

(3)Pb3O4(鉛丹或紅丹)測定其結構為Pb2II[PbIVO4]Pb3O4+HNO3?PbO2+Pb(NO3)2+H2O

3、氫氧化物：自學（比較其與氧化物性質的異同）

2、鉛的氧化物：鉛除了有PbO(密陀僧)和PbO2以外,還有常見的“混合氧化物”Pb3O4(鉛丹或紅丹,2PbO·PbO2)。

(1)一氧化鉛:它有兩種變體：紅色四方晶體和黃色正交晶體。在常溫下，紅色的比較穩(wěn)定。PbO易溶于醋酸或硝酸得到Pb(II)鹽，難溶于堿。用于制鉛蓄電池。2022/12/1214:56

11-4-3鹵化物四鹵化物二鹵化物SnPbSnPbF白色晶體－978K升華無色晶體白色晶體－－無色晶體1128K1563KCl無色液體240K387.3K黃色油狀液體258K378K爆炸分解白色固體519K925K白色晶體774K1223KBr無色晶體304K475K－淡黃色固體488.7K893K白色晶體646K1189KI紅黃色晶體417.7K637.7K－橙色晶體593K990K金黃色晶體675K1227K上表中每格內，第一行為狀態(tài)第二行為熔點，第三行為沸點。2022/12/1214:56

Sn、Pb可形成MX4和MX2兩種鹵化物

C、Si只有MX4一種鹵化物

Sn、Pb的鹵化物易水解

Sn、Pb的鹵化物在過量HX或X-存在下易形成配合物。

1、四鹵化物：常用的MX4為SnCl4。在常況下均為液態(tài)，在空氣中因水解而發(fā)煙。SnCl4用作媒染劑、有機合成上的氯化催化劑及鍍錫的試劑。2022/12/1214:56

2、二鹵化物：重要的MX2為氯化亞錫SnCl2，它是生產上和化學實驗中常用的還原劑。HgCl2+SnCl2?Hg2Cl2↓(白色)+SnCl4Hg2Cl2+SnCl2?Hg↓(黑色)+SnCl4

此反應很靈敏，常用來檢驗Hg2+和Sn2+的存在。

SnCl2易水解，配制SnCl2溶液時，先將SnCl2固體溶解在少量濃鹽酸中再稀釋。為防止Sn2+氧化，常在新配制的SnCl2溶液中加少量金屬Sn。SnCl2+H2O?Sn(OH)Cl↓(白色)+HCl

PbCl2難溶于冷水,易溶于熱水,也能溶解于鹽酸中。PbCl2+2HCl＝H2[PbCl4]

PbI2為黃色絲狀有亮光的沉淀，易溶于沸水，或因生成配合物而溶解于KI的溶液中。PbI2+2KI＝K2[Pbl4]2022/12/1214:5611-4-4錫和鉛的硫化物：⑴硫化物(sulfides)+2氧化值+4氧化值+3氧化值+5氧化值SnS棕色SnS2黃色Sb2S3橙紅色Sb2S5橙紅色堿性兩性偏酸性兩性兩性偏酸性PbS黑色——Bi2S3

黑色——堿性堿性2022/12/1214:56SnS2+Na2S==Na2SnS3（SnS2可溶于堿性的

Na2S中）SnS32-+2H+==H2SnS3不穩(wěn)定

|

SnS2+H2SSnS+(NH4)2S2==(NH4)2SnS3

（堿性的SnS可溶于多硫化物（NH4)2Sx）PbS的溶解情況

PbS+4HCl==H2[PbCl4]+H2S↑3PbS+8HNO3==3Pb(NO3)2+2NO+3S↓+4H2OPbS+4H2O2==PbSO4+4H2OSb2S3

+3(NH4)2S==2(NH4)2SbS3Sb2S3

+3Na2S==2Na2SbS32022/12/1214:5611-5無機化合物的水解無機化合物的水解性是一個非常重要的化學性質。在實踐中我們通過掌握其性質，根據需要，一是要防止水解的產生；二是要促使水解的產生。除強酸強堿鹽外無機物在水中一般都要發(fā)生不同程度的水解。我們已經知道了強酸弱堿鹽、弱酸強堿鹽和弱酸弱堿鹽以及多價金屬陽離子的水解性質。接下來我們就影響無機物水解的因素和規(guī)律進行討論。2022/12/1214:5611-5-1影響水解的因素1、電荷和半徑：MmAn在水中是否水解及程度主要取決于Mn+和Am-離子對配位水分子（極化）的影響大小。當電荷高和半徑小時，對水將產生大的極化作用，容易發(fā)生水解；反之亦然。AlCl3+3H2O→Al(OH)3+3HClSiCl4+4H2O→H4SiO4+4HCl

而NaCl、BaCl2等基本不水解。2、電子構型：18e（含18+2e,18~8e)易水解Zn2+、Cd2+、Hg2+等有效電荷高，半徑相對較小，極化能力大，容易使配位水分子發(fā)生水解。8e不易水解，Ba2+、Sr2+、

Ca2+等有效電荷不高，半徑相對較大，極化能力白強，不容易使配位水分子發(fā)生水解?？傊弘x子的極化能力越強，水解越容易發(fā)生。

2022/12/1214:56PKh~Z2/r的關系

Kh是鹽的水解常數；

Φ=Z2/r是離子勢（離子極化能力）。易水解：PKh小，Φ要大；不易水解：PKh要大，Φ要小。參見：表15-93、空軌道：有空軌道就易發(fā)生水解。

CCl4不水解，SiCl4、BCl3等就要水解。4、溫度：溫度高易水解。5、水解反應是可逆平衡的，要移動的。2022/12/1214:5611-5-2水解產物的類型堿式鹽：SnCl2+H2O=Sn(OH)Cl↓+HClBiCl3+H2O=BiOCl↓+2HCl氫氧化物：AlCl3+3H2O=Al(OH)3↓+3HClFeCl3+3H2O=Fe(OH)3↓+3HCl含氧酸：BCl3+3H2O=B3O3+3HClPCl5+4H2O=H3PO4+5HClSnCl4+3H2O=H2SnO3+4HCl(SnO2·H2O)2022/12/1214:56無機化合物的水解產物主要是受正負離子對配位水分子的極化作用大小的影響聚合和配合Fe3++H2O→[Fe(OH)]2++[Fe2(OH)2]4++…SiF4+4H2O=H4SiO4+4HF2SiF4+4HF=4H++2SiF62-3SnCl4+3H2O=SnO2·H2O↓+2H2SnCl62022/12/1214:56無機化合物水解規(guī)律正負離子極化作用增強，水解加劇。極化作用受電荷、半徑、電子構型和空軌道等的影響。溫度影響。水解產物的影響。水解中其他反應的影響。2022/12/1214:5611-6硼族元素硼鋁的成鍵特征對角關系硼鋁的結構與性質硼烷硼鋁含氧化合物鹵化物和氟硼酸2022/12/1214:56硼的成鍵特征

硼及其化合物結構上的復雜性和鍵型上的多樣性，豐富和擴展了現有的共價鍵理論，因此，硼及其化合物的研究在近年來獲得了迅速發(fā)展。無定形硼為棕色粉末，它比晶態(tài)硼活潑。幾乎所有制備硅的方法都適用于制硼。例如用H2還原硼的鹵化物可以制得純的晶態(tài)硼，晶態(tài)硼不光有灰黑色，且有黃色、亮紅色的同素異形體，其顏色隨結構含雜質不同而異。

硼原子的特征：硼原子的價電子構型是2s22p1，2s上的一個電子激發(fā)到2p軌道上后仍有一個空的p軌道，故易接受電子對。2022/12/1214:56

象碳原子一樣，硼原子采取sp2（如BCl3）還是采取sp3(如BF4-)雜化，取決于其配位數。

硼與硅的半徑相近，離子極化力接近，所以有許多性質相似。與硅一樣它不能形成多重鍵，而傾向于形成聚合體。

硼原子成健有三大特性：

(1)共價性——以形成共價化合物為特征；

(2)缺電子——除了作為電子對受體易與電子對供體形成配鍵以外，還有形成多中心鍵的特征；（硼的化學性質主要表現在其缺電子性上）

(3)多面體習性——晶態(tài)硼和許多硼的化合物為多面體或多面體的碎片而成籠狀或巢狀等結構。2022/12/1214:562022/12/1214:5611-6-1硼族元素的通性通性見表16-1電子構型nS2nP1（缺電子性）主要氧化數：+3鍵能見表16-2B-O鍵561Kj/mol最大2022/12/1214:56

無定形和粉末狀硼的性質

(1)它易在氧中燃燒:4B+3O2===2B2O3rH=-2887kJ·mol-1

因與氧結合能力極強，所以它在煉鋼工業(yè)中用作去氧劑。

(2)與非金屬作用：硼能與F2(在室溫下)、Cl2、Br2、S、N2(高溫下)反應，分別得到BF3、BCl3、BBr3、B2S3和BN(在空氣中燃燒有少量此產物）。它不與H2作用。10-6-2硼族元素的單質和化合物

2-1單質硼

晶態(tài)硼有多種變體，它們都以B12正二十面體為基本結構單元，屬于原子晶體。因此，硼的硬度大，熔點、沸點高，化學性質也不活潑。973K2022/12/1214:562022/12/1214:56

(2)與非金屬作用：硼能與F2(在室溫下)、Cl2、Br2、S、N2(高溫下)反應，分別得到BF3、BCl3、BBr3、B2S3和BN(在空氣中燃燒有少量此產物）。它不與H2作用。

(3)與酸的作用：它不與鹽酸作用，僅被氧化性酸作用：B+3HNO3===H3BO3+3NO2↑2B+3H2SO4===2H3BO3+3SO2↑

(4)與強堿作用：無定形硼與NaOH有類似硅那樣的反應：2B+6NaOH(熔融)===2Na3BO3+3H2↑

(5)與金屬作用：生成硼化物，如：MgB3、Cr4B等。2022/12/1214:56金屬鋁單質鋁銀白色、有光澤、能導電、具有延展性的活潑金屬d=2.7g/cm-3mp=930Kbp=2740K4Al+3O2=2Al2O3△H°=-3339kj/mol2Al+3S=Al2S32Al+2NaOH+6H2O=2NaAl(OH)4+3H2↑

可以是脫水產物NaAlO2或多聚物等

2Al+6H+=2Al3++3H2↑Al+HNO3,H2SO4(冷、濃)→鈍化2022/12/1214:5611-6-2-1單質的制備B:Mg2B2O5·H2O+2NaOH=2NaBO2+2Mg(OH)2

4NaBO2+CO2+10H2O=Na2B4O7·10H2ONa2B4O7+H2SO4+5H2O=4H3BO3+Na2SO4

H3BO3=B2O3+3H2OB2O3+3Mg=2B+3MgO2BI3=2B+3I2Al:Al2O3+2NaOH+3H2O=2Na[Al(OH)4]2Na[Al(OH)4]+CO2=2Al(OH)3↓+Na2CO3+H2O2Al(OH)3=Al2O3+3H2O2Al2O3+Na3F6,e=4Al+3O2

2022/12/1214:56

硼烷有BnHn+4和BnHn+6兩大類，前者較穩(wěn)定，后者穩(wěn)定性較差。

硼烷多數有毒、有氣味、不穩(wěn)定、強還原性、能水解。在空氣中激烈地燃燒且放出大量的熱。因此，硼烷曾被考慮用作高能火箭燃料。B2H6+3O2===B2O3+3H2O

rH=-2166kJ·mol-1B2H6+6X2===2BX3+6HXB2H6+6H2O===2H3BO3↓+6H2

在乙醚環(huán)境中用下列反應來制備：4BF3+3NaBH4===2B2H6+3NaBF411-6-2-2硼的氫化物（硼烷）

用簡接的方法可以得到一系列共價型硼氫化物，稱為硼烷。硼烷在組成上與硅烷、烷烴相似，而在物理、化學性質方面更像硅烷2022/12/1214:562022/12/1214:561.乙硼烷的分子結構有傳統(tǒng)的價鍵理論無法解釋乙硼烷的分子結構，它的結構問題直到60年代初,利普斯科姆(b，W·N·)提出多中心鍵的理論以后才解決。人們不僅對B2H6的分子結構有了認識，而且補充了價鍵理論的不足，使硼化學研究成為近三十年內取得進展最大的領域之一。利普斯科姆因為這一成就榮獲了1976年的諾貝爾化學獎。2022/12/1214:56

乙硼烷的結構是：4個鍵(B—H鍵，2c-2e)在同一平面上,還有兩個氫原子的兩個電子和兩個硼原子的兩個電子，即4個電子，這4個電子在兩個硼原子和兩個氫原子之間,形成了垂直于上述平面的兩個三中心二電子鍵，一個在平面上部，一個在平面下部，

H共兩個B

B鍵(3c-2e),好象是橋狀結構,故稱為“氫橋鍵”。上在的氫原子稱為“橋氫原子”。

用分了軌道來說明。

在硼烷分子中常見的鍵型共有五種。

還有一些特殊的硼烷。2022/12/1214:56硼烷中的部分B-被碳原子取代——碳硼烷2022/12/1214:56

B2H6與LiH反應，將得到一種比B2H6的還原性更強的還原劑硼氫化理LiBH4。讓過量的NaH與BF3反應，可得到硼氫化鈉NaBH4。2LiH+B2H6＝2LiBH44NaH+BF3==NaBH4+3NaF

NaBH4、LiBH4都是白色鹽型化合物晶體，能溶于水或乙醇，無毒，化學性質穩(wěn)定。由于其分子中有BH4-離子（即H-離子），它們是極強的還原劑。

在還原反應中，它們各有選擇性（例如NaBH4只還原醛、酮和酰氯類）且用量少，操作簡單，并且產品質量好。它在制藥、染料和精細化工制品（作為制氫化物的起始原料）的生產中已得到越來越廣泛的應用。LiBH4的燃燒熱很高，可作火箭燃料。2022/12/1214:5611-6-2-3硼族的含氧化合物2022/12/1214:56

硼酸為白色片狀晶體，在冷水中的溶解度很小(硼酸的締合結構)，加熱時由于晶體中的部分氫鍵被破壞，其溶解度增大

2、硼酸(H3BO3)

構成B2O3、硼酸和多硼酸的基本結構單元是平面三角形的BO3和四面體的BO4。H3BO3的晶體中，硼原子以sp2雜化，每個氧原子除以共價鍵與硼原子、氫原子相結合，還能通過氫鍵連成片狀結構，層與層之間則以范德華力相吸引。硼酸晶體是片狀的，有滑膩感，可作潤滑劑。2022/12/1214:56

硼酸是一元弱酸，Ka＝6×10-10。它的酸性不是給出質子，而是由于硼的缺電子性，它加合了來自H2O分子的OH-（其中氧原子有孤電子對）而釋出H+離子。

硼酸在加熱過程中首先轉變?yōu)镠BO2（偏硼酸），再脫去氫，其中的BO3結構單元開始通過氧原子，以B-O-B鍵形成鏈狀的或環(huán)狀的多硼酸根，其組成可用實驗式(BO2)nn-,可知多硼酸根為偏硼酸骨架。加熱到578K時變?yōu)锽2O3,熔融的B2O3可溶解許多金屬氧化物，用于制備耐高溫的有色硼玻璃。

利用H3BO3的這種缺電子性質，加入多羥基化合物（如甘油或甘露醇等），可使硼酸的酸性大為增強，所生成的配合物的Ka=7.08×10-6。2022/12/1214:56-2022/12/1214:56

常利用硼酸和甲醇或乙醇在濃H2SO4存在的條件下，生成揮發(fā)性硼酸酯燃燒所特有的綠色火焰來鑒別硼酸根。H3BO3+3CH3OH======B(OCH3)3+3H2OH2SO4

硼酸同硅酸相似，可以縮合為多硼酸xB2O3·yH2O,在多硼酸中最重要的是四硼酸。實驗證明四硼酸根[B4O5(OH)4]2-離子的結構如圖。2022/12/1214:56

3.硼酸鹽

除IA族金屬元素以外，多數金屬的硼酸鹽不溶于水。多硼酸鹽加熱時容易玻璃化。

最常用的硼酸鹽為硼砂。它是無色半透明的晶體或白色結晶粉末。硼砂的分子式按結構應寫為Na2B4O5(OH)4·8H2O。但習慣上寫成Na2B4O7·10H2O，

硼酸與強堿NaOH反應得到NaBO2偏硼酸鈉。H3BO3+NaOH==NaBO2+2H2O

若NaOH較稀則：3H2O+4H3BO3+2NaOH==Na2B4O7·10H2O↓（冷卻)

反過來硼酸鹽加酸又可得到固體H3BO32022/12/1214:56

硼砂同B2O3一樣，在熔融狀態(tài)能溶解一些金屬氧化物，并依金屬的不同而顯出特征的顏色(硼酸也有此性質)。例如：Na2B4O7+CoO＝2NaBO2·Co(BO2)2(藍寶石色)

因此，在分析化學中可以用硼砂來作“硼砂珠試驗”，鑒定金屬離子。在搪瓷等工業(yè)(上釉、著色)和焊接金屬(去氧化物)。硼砂還可以代替B2O3用于制特種光學玻璃和人造寶石。11-6-2-4鹵化物和氟硼酸

BX3與SiX4性質極其相似,它們都是共價化合物。例如BCl3和SiCl4都強烈地水解，不過水解機理有些不同。BCl3(l)+3H2O(l)==H3BO3(s)+3HCl(aq)

SiCl4能與H2O分子配位,是因為Si原子有3d軌道，其配位數可高達6,而BCl3能與H2O分子配位，是由于硼缺電子，有空的p軌道,能從H2O分子中接受電子對。所以BCl3是強的路易斯酸。BF3+HF===HBF4BF3+H2O===H3BO3+HFHF+BF3===HBF4BF3+H2O===H3BO3+HBF4

HBF4是氟硼酸，是一種強酸，與H2SiF6相近。2022/12/1214:56碳化物硅化物硼化物

這些化合物按組成結構可分為三大類：

1、離子型化合物

第一類由IA、IIA(鈹除外)族元素、IB、IIB、IIIB元素生成的碳化物，與水反應會放出乙炔。CaC2(s)+2H2O(l)＝Ca(OH)2(s)+C2H2(g)

第二類是由鈹、鋁生成的碳化物Be2C和AI4C3，它們與水反應生成甲烷，例如：Al4C3(s)+12H2O(l)＝4Al(OH)3(s)+3CH4(g)

用類似制備離子型碳化物的方法可以得到離子型硅化物和硼化物。它們與酸反應轉變?yōu)楣柰楹团鹜椋篗g2Si(s)+4H+(aq)＝2Mg2+(aq)+SiH4(g)6MgB2+12H+(aq)＝6Mg2+(aq)+B4H10+8B+H2(g)2022/12/1214:56

2、金屬型化合物

第IVB～VllB及Vlll族元素的碳化物均為金屬型化合物。碳原子嵌在金屬原子密堆積晶格中的多面體孔穴內。

金屬型碳化物的導電性好、熔點高，有的熔點甚至超過原來的金屬。如TiC、TaC、HfC的熔點在3400K以上(接近4000K)，硬度大，熱膨脹系數小，導熱性好，可作高溫材料，已用作火箭的心板和火箭用的噴嘴材料。

用20%的HfC和80%的TaC制得的合金是已知物中熔點最高的。2022/12/1214:56

有些過渡金屬如鉻、錳、鐵、鈷、鎳的半徑小，碳原子使晶格發(fā)生了變形，這些碳化物能被水和酸所水解，生成烴類和氫氣的混和物。

過渡金屬的硅化物如FeSi2、FeSi、Fe3Si2、Mo5Si3及MoSi2等屬于非整比化合物，其組成式與元素的化合價無關，其中含硅量高的耐酸，在高溫下抗氧性好。

金屬硼化物隨著組成中的硼原子數目增多，其結構就越復雜。這些化合物一般都很硬，且耐高溫、抗化學侵蝕，通常它們都具有特殊的物理和化學性質。2022/12/1214:56

3、共價型化合物這類化合物主要是一些碳化物，如碳化硅SiC具有金剛石的結構，耐高溫、導熱性又好，適合于做高溫熱交換器，所以又名金剛砂。

碳化硼B(yǎng)4C結構較復雜，硬度大，熔點高，惰性。在1623—2173K的環(huán)境中，用SiC或Si3N4陶瓷制發(fā)動機某些部件，則可承受1600K以上的高溫而毋需冷卻，可節(jié)省30%的燃料且能將熱效率提高到50%。用它們