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硼化物

铜臭 / 2022-07-30

硼化物是指硼与电正性較高的元素化合而成的二元化合物。以上所时偷的硼与氢、卤素、氧等的化合物皆不算硼化物。表15-5

表15-5 硼化物的组成
族次

III

VII

VIII

Cu₃B₂

Mg₃B₂

CaB₆

SrB₆

BaB₆

AlB₂

AlB

YB₆

LaB₆

CeB₄

CeB₆

BrB₆

NdB₆

SmB₆

GdB₆

ErB₆

SiB₃

SiB₆

TiB

TiB₂

ZrB

ZrB₂

Zr₂B₄

HfB

HfB₂

ThB₄

ThB₆

VB₂

NbB₂

TaB₂

CrB

CrB₂

MoB₂

Mo₃B₄

WB₂

UB₂

UB₄

UB₁₂

MnB

MnB₂

Fe₂B

FeB

Co₂B

CoB

CoB₂

Ni₂B

Ni₃B

NiB

NiB₂

Pt₂B

依照周期系的族次汇列了已知的二元硼化物，其中大多数是硼与过渡金属的化合物。硼化物仅极个别的是按組分元素的价相化合，例如，硼化鎂Mg₃B₂可认为是硼作为三价电负性元素与金属鏷化合而成为似盐的化合物。余絕大多数硼化物的粗成皆与組分的正常价毫无关系，例如AlB₁₂和CaB₆的組成皆不是硼和金属的原子价所能說明。硼原子数皆远超过价的要求。因此，它們多被认为是間充化合物。为数較多的两个类型的硼化物是MB₂(M=Al、Ti、Zr、Hf、V、Nb、Ta、Cr、Mo、W、U、Mn、Co、Ni)和MB₆(M= Ca、Sr、Ba、Y、La. Ce、Pr、Nd、Sm、Gd、Er、Si、Th)。MB₆类的硼化物一般是同晶型的，它們的晶格和CsCl相同，属立方格子，以M代Cs,B₆六面体占CI的地位。在MB₂类的硼化物内，硼原子形成石墨型结构，金屬原子則分布在硼层之間。总之，一般硼化物可看作是由硼构成格架，金屬原子則填充在硼原子格子之間。这类化合物具有与金刚石相似的极高硬度。熔点也很高，例如ZrB和HfB的熔点依次为2990°C和3060°C。这些性质是与硼化物共价键的坚强格架有关系的。除Mg₃B₂和MnB而外，金屬硼化物不与非氧化性酸起作用。多数在高温时在空气内稳定，但强氧化剂，如氯、氟、硝酸等則使之分解。这类化合物特别易与强碱起作用。制备方法是在高温时使含硼化合物的蒸气与金屬作用，或将硼和金屬氧化物的混合物用碳加热还原，或电解熔化的金屬硼酸盐，各法中以电解法为最有效。电解析出的自由金屬，一部分使硼化合物还原为单体硼，另一.部分与单体硼化合而成硼化物。

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