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硼元素在化学中有很重要的地位。硼的化合物在农业、医药等方面用途很广。请回答下列问题:(1)写出与B元素同主族的Ga元素的基态原子核外电子排布式
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硼元素在化学中有很重要的地位。硼的化合物在农业、医药等方面用途很广。请回答下列问题: (1)写出与B元素同主族的Ga元素的基态原子核外电子排布式________________________________________________________________________。 从原子结构的角度分析,B、N、O元素的第一电离能由大到小的顺序为________。 (2)立方氮化硼可利用人工方法在高温高压条件下合成,属于超硬材料。同属原子晶体的氮化硼(BN)比晶体硅具有更高硬度和耐热性的原因是________________________________________________________________________________________________________________________________________________。 (3)在BF 3 分子中中心原子的杂化轨道类型是________,SiF 4 粒子的空间构型是________。又知若有d轨道参与杂化,能大大提高中心原子成键能力。试解释为什么BF 3 、SiF 4 水解的产物中,除了相应的酸外,前者生成BF 4 - 后者却是生成SiF 6 2- :________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 (4)科学家发现硼化镁在39 K时呈超导性,在硼化镁晶体的理想模型中,镁原子和硼原子是分层排布的,一层镁一层硼相间排列。图是该晶体微观空间中取出的部分原子沿z轴方向的投影,白球是镁原子投影,黑球是硼原子投影,图中的硼原子和镁原子投影在同一平面上。根据图示确定硼化镁的化学式为________。 ![]() |
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答案和解析
(1)1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 3d 10 4s 2 4p 1 N>O>B (2)B—N键长比Si—Si短(或B—N键能较大) (3)sp 2 杂化 正四面体 B原子最外电子层为L层,无d轨道;而Si原子最外层为M层,有d轨道,可参与杂化,使Si配位数增加至6 (4)MgB 2 |
(1)氮元素的2p轨道为半充满状态,较稳定,所以第一电离能比氧元素的大。(2)原子晶体中,共价键键长越短,键能越大,则硬度和耐热性越强。(3)中心原子杂化轨道数=σ键个数+孤电子对数,BF 3 分子的中心原子含有3个σ 键,没有孤电子对,杂化轨道数为3,采取sp 2 杂化;SiF 4 分子的中心原子含有4个σ 键,没有孤电子对,杂化轨道数为4,采取sp 3 杂化,空间构型为正四面体形;Si原子最外电子层含有d轨道,而B原子最外电子层不含d轨道。(4)由图可知,硼化镁晶体的晶胞结构为 ![]() |
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