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碳化物
碳化物:所谓碳化物是指碳与电负性较低或大约相等的元素结合而成的化合物。因而碳与氧、硫、磷、氮和卤素等元素的化合物不属于这范围,而且按照惯例,与氢的化合物也不包括在内。
碳的同素异形体:金刚石;石墨
碳的同素异形体:金刚石;石墨:碳的两种最熟悉形式——金刚石和石墨,由于原子排列及结合状况的不同,它们的物理和化学性质产生差异。金刚石比石墨的密度大些(金刚石3.51克·厘米-3;石墨2.22克·厘米-3),但石墨却比较稳定,在300K和1大气压标准生成吉氏函数相差2.9千焦·摩-1。
碳:碳原子在基态时的电子结构是1s22s22p2,按照洪特规则,有两个2p电子没有成对。为了说明碳正常的四价状态,我们必须认为它被激发至2s2px2py2pz构型的化合价态。
络合物和加合物
络合物和加合物:三价元素形成四-,五-,六-配位的络合物,它们可以是:阳离子、像[Al(H2O)6]3+或[Al(OSMe2)6]3+;中性分子,象卤化物的加合物,如AlCl3(NMe3)2;或阴离子,象AlF36-和In(SO4)2-(aq)。
卤化物
卤化物:除去一个例外,每种元素所有四种卤化物都是已知的。加碘于碘化亚所制取的化合物TII3,不是碘化铊(III),更正确地说,是三碘化铊(I)Tl(I3)。
存在、分离和性质
存在、分离和性质:地壳中最普通的金属元素铝,在自然界广泛地以硅酸盐如云母和长石,以水合氧化物(铝士矿)和冰晶石(Na3AlF6)存在着。其它三种元素发现的数量极少。镓和铟是在铝矿石和锌矿石中发现的,但在最丰富的矿源中也只不过含有少于1%的和更少的铟。
除碳以外具有其它杂原子的硼烷
除碳以外具有其它杂原子的硼烷:分子和离子,其中除用B和C原子构成骨架以外,原则上其它原子都是可能的,而且某些已经制成。但是,对这样的物种的研究,仅仅才开始,这里我们只提及少数几种作为说明的实例。
碳硼烷阴离子的金属络合物
碳硼烷阴离子的金属络合物:Hawthorne于1964年,认为B9C2H11-阴离子(图8-12)的空正五边形面和环戊二烯阴离子C5H5-无论在结构上还是在电子上都极相似,而C5H5-和过渡金属形成具有几何形状(8-VIII)的稳固的键。
其它硼烷阴离子和碳硼烷
其它硼烷阴离子和碳硼烷:除闭式物种多面体硼烷阴离子和碳硼烷之外,尚有其它缺乏闭合的重要物种。有几种类巢或巢式碳硼烷(如已经提及的4,5-B4C2H8)和两种重要而小的硼烷阴离子BH4-和B3H8-。
用核磁共振对结构的研究
用核磁共振对结构的研究:尽管X-射线结晶学是硼烷结构资料的最精确来源,但核磁共振却是一种极为重要的助手,特别是在阐明置换反应的过程上。
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