7.6. Синтезы соединений бора

1. Получение ацетата бора. Ацетат бора можно получить по реакции:

В(ОН)₃ + 3(СН₃СО)₂О→ В(СН₃СОО)₃ + 3СН₃СООН

Вмаленькую круглодонную колбу 1, снабженную обратным холодиль­ником 2 (рис. 33), поместить 1,5 г Н₃ВO₃ и 7,5 г уксусного ан­гидрида. Мед-ленно нагреть на водяной бане 3. Когда температура достигает 60 ^°С, Н₃ВО₃ начинает бурно реагировать с уксуснымангидридом и переходит в раствор

и переходит в раствор, который при этом вскипает. Затем колбу с раствором охладить; при стоянии в течение нескольких часов ацетат бора почти пол-ностью выкристаллизовывается в виде белых игл. Продукт перекристаллизовать из уксусного ангид-рида и промыть абсолютным спиртом.

Ацетат бора представляет собой белый крис-таллический порошок с температурой плавления- 14

Рис. 33. Прибор для получения

ацетата бора и иодида олова

2. Получение нитрида бора. Нитрид бора можно получить по реакции взаимодействия оксида бора с мочевиной:

В₂О₃ + NH₂CONH₂ → 2BN + СО₂ + 2Н₂О

Для этого 2 г плавленного тонкоизмельченного В₂O₃ хорошо переме-шать с 3,6 г мочевины, поместить в закрытый крышкой фарфоровый тигель, который медленно нагревать в муфельной печи до температуры 700–800 ^°С. Образовавшуюся массу растереть и промыть водой, к которой добавить нес-колько капель соляной кислоты (для чего?). Затем нитрид бора отфильтро-вать и высушить в сушильном шкафу.

Нитрид бора представляет собой белое вещество со слоистой гексаго-нальной структурой, похожей на структуру графита. Нитрид бора огнеупорен (t_nn ~ 3000^°С), устойчив на воздухе, но медленно гидролизуется водой при наг-ревании.

7.7. Задания для самостоятельной работы

33. Монооксид углерода отделяют от диоксида углерода, поглощая СО аммиачными растворами азотнокислого серебра и хлористой меди. Написать уравнения реакций. На каких свойствах монооксида основаны эти реакции? Построить схему молекулярных орбиталей для молекулы СО.

34. Объяснить изменение температуры кипения гидридов элементов главной подгруппы четвертой группы:

СН₄ SiH₄ GeH₄ SnH₄ t_кип , °с -161 -112 -88 -52

35. Дипольный момент молекулы воды равен 1,86 D, а молекулы углекис- лого газа - нулю. Объяснить эти факты. Нарисовать схемы молекул. Указав векторами дипольные моменты (принятот направление от минуса к плюсу). 36. Дипольные моменты СО₂ и CS₂ равны нулю. Почему ди­польный момент молекулы COS довольно высок (1,98 D)?

26. Описать модель локализованных связей для метил-аниона СН₃^-, ис-пользуя гибридные орбитали центрального атома углерода. Какова форма ани-она СН₃^-?

38. Указать гибридизацию центрального атома углерода в ацетоне и аце-тонитриле соответственно:

О

ll

Н₃С – С – СН₃ Н₃С – С ≡ N

39.Для водородных соединений углерода приводятся значения расстоя-ний С–С в молекулах:

С₂Н₂ С₂Н₄ С₂Н₆ С₆Н₆

d _с-c , НМ 0,121 0,135 0,154 0,139

Объяснить ход зависимости межъядерного расстояния от порядка связи С-С.

40. Какими способами получают кремний для полупроводнико­вой про-мышленности?

41. К атомам каких электроотрицательных элементов имеет сродство атом кремния? Для доказательства привести уравнения химических реакций.

42. Приводятся значения температур плавления и кипения про­стых ве-ществ главной подгруппы третьей группы:

В Al Ga In Tl

t_пл , °С 2030 660 30 156 303

t_кип ,^°С 3930 2450 2240 2050 1470

С какими особенностями в строении связаны высокая температура плавления и кипения бора и низкая температура плавления галлия?

43. Исходя из значений эффективного заряда на атоме кисло­рода δ^- в па-рах оксидов элементов второго и третьего периодов

BeO | Al₂O₃ B ₂O₃ | SiO₂ CO₂ | P₄O₁₀ N₂0₅ | SO₃

0,35 | 0,31 0,24 |0,23 0,11 | 0,13 0,05 | 0.06 ,

укажите, какой вид периодичности свойств проявляется у элементов каждой указанной пары.

44. Как изменяются акцепторные свойства в ряду молекул BF₃, BCl₃, ВВг₃, BI₃ в соответствии с различной долей π-связывания в свя­зях В–Г?

45. Как можно получить диборан В₂Н₆ в лаборатории?

46. Описать синтез боразола, сравнить его химические свойст­ва с хими-ческими свойствами бензола.

47. Описать промышленный метод синтеза цианистого водоро­да.

Приложение 1. Термодинамические константы некоторых веществ и ионов

Приложение 1 (продолжение)

Приложение 1 (продолжение)

Приложение 1 (продолжение)

Приложение 1 (продолжение)

Приложение 2. Стандартные электродные потенциалы в водном растворе

(25⁰С)

Приложение 2 (продолжение)

Приложение 3.

Произведение растворимости (ПР) некоторых малорастворимых вешеств