Chemia nieorganiczna – wykład 5.05.2011r.

Węglowce –c.d.

Krzem nie ma takiej tendencji jak węgiel do tworzeni wiązań wielokrotnych, dlatego CO

2

jest

samodzielna cząsteczką gazową, a SiO

2

trudno rozpuszczalnym w wodzie, mającym wysoką

temperaturę topnienia polimerem przestrzennym.

Tlenki krzemu SiO i SiO

2

:

SiO

2

stanowi 12% skorupy ziemskiej, a z uwzględnieniem minerałów krzemianowych aż

52%.
Odmiany krzemionki:

a) kwarc α, β
b) trydymit α, β, γ
c) krystobalit α, β

Ponadto bezpostaciowy SiO

2

– opal, ziemia okrzemkowa.

Krzem we wszystkich odmianach krzemionki ma liczbę koordynacyjną 4, a tlen 2.

Każdy atom tlenu jest wspólny dla dwóch tetraedrów, poszczególne odmiany SiO

2

różnią się

sposobem ułożenia czworościanów [SiO

4

]

4-

.

SiO

2

nie rozpuszcza się w wodzie! Reaguje tylko z HF (trawienie szkła):

SiO

2

+ 4HF = SiF

4

+ 2H

2

O

SiF

4

+ H

2

O = Si(OH)

4

lub SiO

2

x 2H

2

O

I bardzo powoli z wodnymi roztworami NaOH i Na

2

CO

3

. Łatwo natomiast stapia się z tymi

związkami:
SiO

2

+ 2NaOH = Na

2

SiO

3

+ H

2

O

SiO

2

+ 4NaOH = Na

4

SiO

4

+ 2H

2

O

SiO

2

+ 2Na

2

CO

3

= Na

4

SiO

4

+ 2CO

2

Kwasy krzemowe.
Krzemiany hydrolizują dając kwasy krzemowe:
SiO

4

2-

+ 4H

2

O = H

4

SiO

4

+ 4OH

-

Przez kondensację powstają kwasy polikrzemowe o ogólnym wzorze:
x SiO

2

* y H

2

O

BOROWCE

Gal topi się w ręku.
Bor posiada kowalencyjną sieć, co nadaje mu cechy metaloidu – czarny, twardy, o bardzo
wysokiej temperaturze topnienia. Pozostałe pierwiastki z grupy są metalami, mają połysk, są
względnie miękkie, o niskich temperaturach topnienia.
Czysty bor jest nieaktywny chemicznie, Al pokrywa się na powietrzu warstwa pokrywającą
tlenku. Ga i In są odporne na działanie powietrza i wody. Tl jest bardziej aktywny i trujący.

Małe rozmiary i duży ładunek jonów powodują, że borowce tworzą głównie związki
o wiązaniach kowalencyjnych. Związki boru są zawsze kowalencyjne, nie tworzy on wiązań
jonowych. Inne związki, np. AlCl

3

, GaCl

2

są kowalencyjne w stanie bezwodnym.

W roztworze, z powodu dużej wartości energii solwatacji, która przeważa nad wysokim
potencjałem jonizacji – metale te występują w postaci jonów hydratowanych (ulegają
dysocjacji na jony).

Otrzymywanie borowców

Bor jest pierwiastkiem mniej reaktywnym jak litowce i berylowce. Mozna go otrzymac

z jego tlenku, przez redukcje magnezem lub sodem:

B

2

O

3

+ 6Na ? 2B + 3Na

2

O

Glin otrzymuje sie z boksytów (Al

2

O

3

?H

2

O) – po etapach przygotowawczych prowadzi

sie elektrolize stopionego Al

2

O

3

:

boksyt ? Na

3

Al(OH)

6

? Al(OH)

3

? Al

2

O

3

? stapianie z kriolitem i elektroliza

Gal, ind i tal otrzymuje sie najczesciej przez elektrolize wodnych roztworów ich soli.

Otrzymywanie borowców

Bor jest pierwiastkiem mniej reaktywnym jak litowce i berylowce. Mozna go otrzymac

z jego tlenku, przez redukcje magnezem lub sodem:

B

2

O

3

+ 6Na ? 2B + 3Na

2

O

Glin otrzymuje sie z boksytów (Al

2

O

3

?H

2

O) – po etapach przygotowawczych prowadzi

sie elektrolize stopionego Al

2

O

3

:

boksyt ? Na

3

Al(OH)

6

? Al(OH)

3

? Al

2

O

3

? stapianie z kriolitem i elektroliza

Gal, ind i tal otrzymuje sie najczesciej przez elektrolize wodnych roztworów ich soli.

Borowce

Borowce

26

26

Borowce

Borowce

8

8

Charakterystyka ogólna borowców

Bor jest jedynym niemetalem wsród borowców. Glin i kolejne metale III grupy

glównej maja charakter amfoteryczny (cechy amfoteryczne maleja od glinu do talu).

Glin jest najbardziej rozpowszechnionym metalem w skorupie ziemskiej.

Dla borowców podstawowym stopniem utlenienia jest stopien +III (tal tworzy

trwalsze zwiazki na stopniu utlenienia +I). Wystepowanie borowców (poza borem!)

na +I stopniu utlenienia, jest zwiazane z „efektem nieczynnej pary elektronowej”.

Male rozmiary i duzy ladunek jonów oraz wysokie energie jonizacji, powoduja, ze

borowce tworza glównie zwiazki o wiazaniach kowalencyjnych. Zwiazki boru sa

zawsze kowalencyjne. Inne zwiazki (np. AlCl

3

, GaCl

3

) sa kowalencyjne w stanie

bezwodnym, ale dysocjuja na jony w roztworze.

Charakterystyka ogólna borowców

Bor jest jedynym niemetalem wsród borowców. Glin i kolejne metale III grupy

glównej maja charakter amfoteryczny (cechy amfoteryczne maleja od glinu do talu).

Glin jest najbardziej rozpowszechnionym metalem w skorupie ziemskiej.

Dla borowców podstawowym stopniem utlenienia jest stopien +III (tal tworzy

trwalsze zwiazki na stopniu utlenienia +I). Wystepowanie borowców (poza borem!)

na +I stopniu utlenienia, jest zwiazane z „efektem nieczynnej pary elektronowej”.

Male rozmiary i duzy ladunek jonów oraz wysokie energie jonizacji, powoduja, ze

borowce tworza glównie zwiazki o wiazaniach kowalencyjnych. Zwiazki boru sa

zawsze kowalencyjne. Inne zwiazki (np. AlCl

3

, GaCl

3

) sa kowalencyjne w stanie

bezwodnym, ale dysocjuja na jony w roztworze.

Właściwości fizykochemiczne borowców.
Hydratacja.

- Kation o dużym ładunku w wodzie może tak mocno przyciągać elektrony ku sobie,
że ułatwia rozerwanie wiązań O-H. Im większy kation tym mniejszy jest ten efekt, ponieważ
duży kation słabiej przyciąga elektrony.

- Przyciąganie pomiędzy niewiążącymi elektronami na atomie tlenu a metalem powoduje
przesunięcie gęstości elektronowej w cząsteczce wody – to powoduje, że wiązanie O-H staje
się bardziej polarne, a woda – bardziej kwasowa,

- większy ładunek i mniejszy rozmiar czynią kation bardziej kwasowym (Można postawić
sobie pytanie: dlaczego „kation” Al

3+

jest mocnym kwasem, a Na

+

słabym kwasem?

Odpowiedź: Ponieważ w okresie wraz ze wzrostem liczby atomowej rosną także właściwości
kwasowe.

- w szeregu Al>Ga>In>Tl maleją właściwości kwasowe, ponieważ zmniejsza się wartość Ka,
dysocjacja jest coraz słabsza,

- bor jest tak mały, że gdyby umieścić jon B

3+

w wodzie, doszłoby do uwolnienia jonu H

+

(właściwości kwasowe),

- jony Ga

3+

i Al

3+

są większe od jonu boru (III) i słabiej ulegają hydrolizie ( właściwości

amfoteryczne),

- jony In

3+

i Tl

3+

są jeszcze większe zatem ich wzajemne oddziaływania z wodą są tak słabe,

że wiązanie O-H pozostaje nienaruszone, a jony w niewielkim stopniu ulegają hydrolizie
(właściwości zasadowe),

- podatność na hydratację pozostałych jonów borowców maleje w szeregu:
Al

3+

>Ga

3+

>In

3+

>Tl

3+

- jony metali w roztworach wodnych występują w postaci akwajonów, w których cząsteczki
wody zachowują się jak ligandy koordynujące jon metalu za pomocą donorowych atomów
tlenu. Jedna wolna para elektronowa zostaje przy każdej z cząsteczek wody, a za pomocą
drugiej łączy się ona z jonem glinu:

- w wodnym roztworze, wszystkie jony M

3+

są kwasowe, chociaż jon [B

3+

(aq)] nie istnieje,

- większa kwasowość cięższych jonów wynika ze słabego przesłaniania głębiej leżących
podpowłok d ( Ga

3+

, In

3+

, Tl

3+

) i podpowłok 4f (Tl

3+

),

Właściwości fizykochemiczne borowców - hydratacja

Bor nie tworzy kationów. Podatność jonów pozostałych borowców na hydratację

maleje w szeregu:

Al

3+

> Ga

3+

> In

3+

> Tl

3+

Właściwości fizykochemiczne borowców - hydratacja

Bor nie tworzy kationów. Podatność jonów pozostałych borowców na hydratację

maleje w szeregu:

Al

3+

> Ga

3+

> In

3+

> Tl

3+

Zgodnie z charakterem zmiany podatności do hydratowania jonów (ale nie tak

jednoznacznie, jak dla litowców i berylowców), zmienia się też podatność do tworzenia

uwodnionych związków.

Stopień utlenienia +III

Związki boru są bezwodne (chyba, że zawierają inny niż bor pierwiastek, ulegający

hydratacji). Wiele tlenowych soli glinu i indu, a także sporo halogenków, występuje

w postaci uwodnionej. Gal tworzy głównie uwodnione sole tlenowe i nieliczne uwodnione

halogenki. Związki talu są najmniej podatne na uwodnienie, do tego stopnia, że bezwodny

– jako jedyny z pierwiastków III grupy głównej – jest m.in. azotan talowy (Tl(NO

3

)

3

).

Stopień utlenienia +I

Związki borowców na stopniu utlenienia +I są bezwodne.

Zgodnie z charakterem zmiany podatności do hydratowania jonów (ale nie tak

jednoznacznie, jak dla litowców i berylowców), zmienia się też podatność do tworzenia

uwodnionych związków.

Stopień utlenienia +III

Związki boru są bezwodne (chyba, że zawierają inny niż bor pierwiastek, ulegający

hydratacji). Wiele tlenowych soli glinu i indu, a także sporo halogenków, występuje

w postaci uwodnionej. Gal tworzy głównie uwodnione sole tlenowe i nieliczne uwodnione

halogenki. Związki talu są najmniej podatne na uwodnienie, do tego stopnia, że bezwodny

– jako jedyny z pierwiastków III grupy głównej – jest m.in. azotan talowy (

Tl(NO

3

)

3

).

Stopień utlenienia +I

Związki borowców na stopniu utlenienia +I są bezwodne.

Borowce

Borowce

20

20

Trwalosc tlenowych soli i wodorotlenków borowców

Ze wzgledu na mniej elektrododatni charakter borowców niz litowców i berylowców,

ich sole tlenowe i wodorotlenki sa mniej trwale niz odpowiednie sole

i wodorotlenki litowców i berylowców. Miedzy innymi znacznie mniej trwale sa

odpowiednie azotany i siarczany, których termiczny rozklad prowadzi do tlenków:

Me

2

(SO

4

)

3

? Me

2

O

3

+ 3SO

3

(Me=Al, Ga, In, Tl)

Trwalosc wodorotlenków Me(OH)

3

– bez rozrózniania poszczególnych odmian –

przedstawia sie nastepujaco:

Trwalosc tlenowych soli i wodorotlenków borowców

Ze wzgledu na mniej elektrododatni charakter borowców niz litowców i berylowców,

ich sole tlenowe i wodorotlenki sa mniej trwale niz odpowiednie sole

i wodorotlenki litowców i berylowców. Miedzy innymi znacznie mniej trwale sa

odpowiednie azotany i siarczany, których termiczny rozklad prowadzi do tlenków:

Me

2

(SO

4

)

3

? Me

2

O

3

+ 3SO

3

(Me=Al, Ga, In, Tl)

Trwalosc wodorotlenków

Me(OH)

3

– bez rozrózniania poszczególnych odmian –

przedstawia sie nastepujaco:

Mniej elektrododatni charakter berylowców powoduje, ze nie istnieja ich

wodoroweglany w stanie stalym, ale tylko w roztworze (podobienstwo do litu!).

Mniej elektrododatni charakter berylowców powoduje, ze nie istnieja ich

wodoroweglany w stanie stalym, ale tylko w roztworze (podobienstwo do litu!).

Borowce

Borowce

22

22

Wlasciwosci chemiczne borowców – trihalogenki

W podwyzszonej temperaturze borowce wiaza sie z fluorowcami w halogenki MeX

3

:

2Me + 3X

2

? 2MeX

3

(Me=B, Al, Ga, In, Tl; X=F, Cl, Br, I)

Wszystkie halogenki boru maja budowe kowalencyjna i gazowa. Fluorki pozostalych

borowców sa jonowe, a ich inne halogenki – w stanie bezwodnym – sa kowalencyjne.

Wszystkie halogenki hydrolizuja pod wplywem wody – fluorki i pozostale halogenki

boru, daja inne produkty hydrolizy niz halogenki pozostalych borowców:

4BF

3

+ 3H

2

O ? H

3

BO

3

+ 3H[BF

4

]

BX

3

+ 3H

2

O ? H

3

BO

3

+ 3HX (X=Cl, Br, I)

MeX

3

+ 3H

2

O ? Me(OH)

3

+ 3HX (Me=Al, Ga, In, Tl; X=F, Cl, Br, I)

AlCl

3

, AlBr

3

i GaCl

3

wystepuja w srodowiskach niepolarnych w postaci dimerów

(osiagaja w ten sposób konfiguracje oktetu elektronowego):

Wlasciwosci chemiczne borowców – trihalogenki

W podwyzszonej temperaturze borowce wiaza sie z fluorowcami w halogenki MeX

3

:

2Me + 3X

2

? 2MeX

3

(Me=B, Al, Ga, In, Tl; X=F, Cl, Br, I)

Wszystkie halogenki boru maja budowe kowalencyjna i gazowa. Fluorki pozostalych

borowców sa jonowe, a ich inne halogenki – w stanie bezwodnym – sa kowalencyjne.

Wszystkie halogenki hydrolizuja pod wplywem wody – fluorki i pozostale halogenki

boru, daja inne produkty hydrolizy niz halogenki pozostalych borowców:

4BF

3

+ 3H

2

O ? H

3

BO

3

+ 3H[BF

4

]

BX

3

+ 3H

2

O ? H

3

BO

3

+ 3HX

(X=Cl, Br, I)

MeX

3

+ 3H

2

O ? Me(OH)

3

+ 3HX

(Me=Al, Ga, In, Tl; X=F, Cl, Br, I)

AlCl

3

, AlBr

3

i GaCl

3

wystepuja w srodowiskach niepolarnych w postaci dimerów

(osiagaja w ten sposób konfiguracje oktetu elektronowego):

Borowce

Borowce

18

18

Al

Cl

Cl

Cl

Cl

Al

Cl

Cl

Al

Cl

Cl

Cl

Cl

Al

Cl

Cl

Borowce

Borowce

19

19

Wlasciwosci chemiczne borowców – mono- i dihalogenki

Wszystkie borowce daja halogenki MeX w fazie gazowej, w wysokiej temperaturze.

Poza Tl

+

F

-

wszystkie te zwiazki sa kowalencyjne. Halogenki jednowartosciowego talu

sa trwalsze od tych na +III stopniu utlenienia:

AlCl

3

+ 2Al ? 3AlCl

Monochlorki boru, sa w rzeczywistosci symetrycznymi zwiazkami o strukturze

przestrzennej i wzorze (BCl)

n

, gdzie n=4 i 8÷12.

Bor tworzy dihalogenki o wzorze B

2

X

4

, w których wystepuje wiazanie B-B:

2BCl

3

+ 2Hg ? B

2

Cl

4

+ Hg

2

Cl

2

Gal i ind tworza dihalogenki MeX

2

, w których jednak nie sa na +II stopniu utlenienia

(w rzeczywistosci te zwiazki maja budowe kompleksowa i zawieraja gal i ind na

stopniach utlenienia +I i +III):

Me + MeCl

3

? 2MeCl

2

(Me[MeCl

4

]) (Me=Ga, In)

Wlasciwosci chemiczne borowców – mono- i dihalogenki

Wszystkie borowce daja halogenki MeX w fazie gazowej, w wysokiej temperaturze.

Poza

Tl

+

F

-

wszystkie te zwiazki sa kowalencyjne. Halogenki jednowartosciowego talu

sa trwalsze od tych na +III stopniu utlenienia:

AlCl

3

+ 2Al ? 3AlCl

Monochlorki boru, sa w rzeczywistosci symetrycznymi zwiazkami o strukturze

przestrzennej i wzorze

(BCl)

n

, gdzie n=4 i 8÷12.

Bor tworzy dihalogenki o wzorze B

2

X

4

, w których wystepuje wiazanie B-B:

2BCl

3

+ 2Hg ? B

2

Cl

4

+ Hg

2

Cl

2

Gal i ind tworza dihalogenki MeX

2

, w których jednak nie sa na +II stopniu utlenienia

(w rzeczywistosci te zwiazki maja budowe kompleksowa i zawieraja gal i ind na

stopniach utlenienia +I i +III):

Me + MeCl

3

? 2MeCl

2

(

Me[MeCl

4

]

) (Me=Ga, In)

Wlasciwosci chemiczne borowców – utlenianie pierwiastków powietrzem

W odróznieniu od litowców (poza litem!) - ale tak jak berylowce – bor bezpostaciowy

i glin spalaja sie w powietrzu i azocie tworzac azotki typu MeN:

2Me + N

2

? 2MeN (Me=B, Al)

Azotek galu powstaje w temp. 1200

o

C w reakcji z tlenem i amoniakiem:

4Ga + 4NH

3

+ 3O

2

? 4GaN + 6H

2

O

Wszystkie borowce spalaja sie w powietrzu i tlenie z utworzeniem tlenków Me

2

O

3

(gal ogrzewany w powietrzu tworzy GaO, który jest mieszanina Ga i Ga

2

O

3

):

4Me + 3O

2

? 2Me

2

O

3

(Me=B, Al, Ga, In, Tl)

Tlenki powstaja tez podczas termicznego rozkladu weglanów, wodorotlenków,

azotanów i siarczanów berylowców (czyli przez rozklad nietrwalych zwiazków):

2Me(OH)

3

? Me

2

O

3

+ 3H

2

O (Me=Al, Ga, In, Tl)

B

2

O

3

powstaje z kwasu ortoborowego w temperaturze czerwonego zaru:

H

3

BO

3

? HBO

2

? B

2

O

3

Borowce nie tworza nadtlenków ani ponadtlenków – to wazna cecha,

rózniaca je od litowców i berylowców!

Wlasciwosci chemiczne borowców – utlenianie pierwiastków powietrzem

W odróznieniu od litowców (poza litem!) - ale tak jak berylowce – bor bezpostaciowy

i glin spalaja sie w powietrzu i azocie tworzac azotki typu MeN:

2Me + N

2

? 2MeN

(Me=B, Al)

Azotek galu powstaje w temp. 1200

o

C w reakcji z tlenem i amoniakiem:

4Ga + 4NH

3

+ 3O

2

? 4GaN + 6H

2

O

Wszystkie borowce spalaja sie w powietrzu i tlenie z utworzeniem tlenków Me

2

O

3

(gal ogrzewany w powietrzu tworzy GaO, który jest mieszanina Ga i Ga

2

O

3

):

4Me + 3O

2

? 2Me

2

O

3

(Me=B, Al, Ga, In, Tl)

Tlenki powstaja tez podczas termicznego rozkladu weglanów, wodorotlenków,

azotanów i siarczanów berylowców (czyli przez rozklad nietrwalych zwiazków):

2Me(OH)

3

? Me

2

O

3

+ 3H

2

O

(Me=Al, Ga, In, Tl)

B

2

O

3

powstaje z kwasu ortoborowego w temperaturze czerwonego zaru:

H

3

BO

3

? HBO

2

? B

2

O

3

Borowce nie tworza nadtlenków ani ponadtlenków – to wazna cecha,

rózniaca je od litowców i berylowców!

Borowce

Borowce

14

14

Wlasciwosci chemiczne borowców – reakcje pierwiastków, azotków i tlenków z woda

Borowce nie maja tendencji do reagowania z woda. Mieszanina uwodnionych tlenków

powstaje jako produkt reakcji wody nasyconej tlenem z indem i talem.

W reakcji azotków boru oraz glinu, galu i indu z woda powstaja odpowiednio kwas

ortoborowy i amoniak oraz wodorotlenki i amoniak:

BN + 3H

2

O ? H

3

BO

3

+ NH

3

MeN + 3H

2

O ? Me(OH)

3

+ NH

3

(Me=Al, Ga, In)

Produktem reakcji tlenku boru B

2

O

3

z woda jest kwas ortoborowy:

B

2

O

3

+ 3H

2

O ? 2H

3

BO

3

Tlenki metalicznych borowców sa nierozpuszczalne w wodzie, a trudno

rozpuszczajacy sie Tl

2

O

3

i tak nie ulega hydratowaniu.

Tlenek boru ma wlasciwosci kwasowe, tlenek glinu jest amfoteryczny, zas tlenek indu

ma wlasciwosci zasadowe.

Wlasciwosci chemiczne borowców – reakcje pierwiastków, azotków i tlenków z woda

Borowce nie maja tendencji do reagowania z woda. Mieszanina uwodnionych tlenków

powstaje jako produkt reakcji wody nasyconej tlenem z indem i talem.

W reakcji azotków boru oraz glinu, galu i indu z woda powstaja odpowiednio kwas

ortoborowy i amoniak oraz wodorotlenki i amoniak:

BN + 3H

2

O ? H

3

BO

3

+ NH

3

MeN + 3H

2

O ? Me(OH)

3

+ NH

3

(Me=Al, Ga, In)

Produktem reakcji tlenku boru B

2

O

3

z woda jest kwas ortoborowy:

B

2

O

3

+ 3H

2

O ? 2H

3

BO

3

Tlenki metalicznych borowców sa nierozpuszczalne w wodzie, a trudno

rozpuszczajacy sie Tl

2

O

3

i tak nie ulega hydratowaniu.

Tlenek boru ma wlasciwosci kwasowe, tlenek glinu jest amfoteryczny, zas tlenek indu

ma wlasciwosci zasadowe.

Borowce

Borowce

15

15

Właściwości chemiczne borowców – reakcje pierwiastków z siarką

Wszystkie borowce reagują w podwyższonej temperaturze z siarką, tworząc typowe

siarczki Me

2

S

3

:

2Me + 3S → Me

2

S

3

(Me=B, Al, Ga, In, Tl)

Znane są podwójne siarczki glinu z innymi metalami, o wzorze MeAl

2

S

4

,

gdzie Me=Mg, Cr, Mn, Fe, Zn i Pb

Typowych wielosiarczków, takich jak wszystkie litowce i niektóre berylowce,

borowce nie tworzą.

Właściwości chemiczne borowców – reakcje pierwiastków z siarką

Wszystkie borowce reagują w podwyższonej temperaturze z siarką, tworząc typowe

siarczki Me

2

S

3

:

2Me + 3S → Me

2

S

3

(Me=B, Al, Ga, In, Tl)

Znane są podwójne siarczki glinu z innymi metalami, o wzorze

MeAl

2

S

4

,

gdzie Me=Mg, Cr, Mn, Fe, Zn i Pb

Typowych wielosiarczków, takich jak wszystkie litowce i niektóre berylowce,

borowce nie tworzą.

Borowce

Borowce

16

16

Właściwości chemiczne - reakcje borowców z wodorem

Żaden borowiec nie reaguje bezpośrednio z wodorem z utworzeniem wodorków.

Podstawowy wodorek boru – diboran B

2

H

6

– można otrzymać następująco:

Mg

3

B

2

+ H

3

PO

4

→ mieszanina boranów →B

2

H

6

2BCl

3

+ 6H

2

→ 2B

2

H

6

+ 6HCl

4BCl

3

+ 3Li[AlH

4

] → 2B

2

H

6

+ 3AlCl

3

+ 3LiCl

Znane są też trwalsze od zwykłych wodorków tetrahydroborany:

4NaH + B(OCH

3

)

3

→ Na[BH

4

] + 3CH

3

ONa

Ogólnie – Me[BH

4

]

n

, Me=litowce, Be, Al i metale przejściowe; „n” zależy od

wartościowości kationu.

Inne borowce też tworzą wodorki z niedoborem elektronów:

AlCl

3

+ LiH → (AlH

3

)

n

→ Li[AlH

4

]

Gal tworzy Li[GaH

4

], ind – polimeryczny wodorek (InH

3

)

n

, natomiast nie jest pewne,

czy tal tworzy wodorek.

Wodorki boru są kowalencyjne, a innych borowców (niekompleksowe) - polimeryczne.

Wodorki kompleksowe (zwłaszcza litowców) są jonowe.

Wodorki są silnymi reduktorami – reagują z wodą z wydzieleniem wodoru:

B

2

H

6

+ 6H

2

O → 2H

3

BO

3

+ 6H

2

Li[AlH

4

] + 4H

2

O → LiOH + Al(OH)

3

+ 4H

2

Właściwości chemiczne - reakcje borowców z wodorem

Żaden borowiec nie reaguje bezpośrednio z wodorem z utworzeniem wodorków.

Podstawowy wodorek boru – diboran B

2

H

6

– można otrzymać następująco:

Mg

3

B

2

+ H

3

PO

4

→ mieszanina boranów →B

2

H

6

2BCl

3

+ 6H

2

→ 2B

2

H

6

+ 6HCl

4BCl

3

+ 3Li[AlH

4

] → 2B

2

H

6

+ 3AlCl

3

+ 3LiCl

Znane są też trwalsze od zwykłych wodorków tetrahydroborany:

4NaH + B(OCH

3

)

3

→ Na[BH

4

] + 3CH

3

ONa

Ogólnie –

Me[BH

4

]

n

, Me=litowce, Be, Al i metale przejściowe; „n” zależy od

wartościowości kationu.

Inne borowce też tworzą wodorki z niedoborem elektronów:

AlCl

3

+ LiH → (AlH

3

)

n

→ Li[AlH

4

]

Gal tworzy

Li[GaH

4

]

, ind – polimeryczny wodorek

(InH

3

)

n

, natomiast nie jest pewne,

czy tal tworzy wodorek.

Wodorki boru są kowalencyjne, a innych borowców (niekompleksowe) - polimeryczne.

Wodorki kompleksowe (zwłaszcza litowców) są jonowe.

Wodorki są silnymi reduktorami – reagują z wodą z wydzieleniem wodoru:

B

2

H

6

+ 6H

2

O → 2H

3

BO

3

+ 6H

2

Li[AlH

4

] + 4H

2

O → LiOH + Al(OH)

3

+ 4H

2

Borowce

Borowce

17

17