硼
一、单质硼
单质硼有多种同素异形体 , 无定形硼为棕色粉末，晶体硼呈灰黑色．单质硼的硬度近似于金刚石，有很高的电阻，但它的导电率却随着温度的升高而增大。
1. 单质硼的结构
晶态单质硼有多种变体，它们都以 B 12 正二十面体为基本的结构单元。这个二十面体由 12 个 B 原子组成， 20 个接近等边三角形的棱面相交成 30 条棱边和 12 个角顶，每个角顶为一个 B 原子所占据。
由于 B 12 二十面体的连接方式不同，键也不同，形成的硼晶体类型也不同。其中最普通的一种－－α一菱形硼。
α一菱形硼是由 B 12 单元组成的层状结构，α - 菱形硼晶体中既有普通的σ键，又有三中心两电子键。许多 B 原子的成键电子在相当大的程度上是离域的，这样的晶体属于原子晶体，因此晶态单质硼的硬度大，熔点高，化学性质也不活泼。
2. 单质硼的性质
晶态硼较惰性，无定形硼则比较活泼。
(1) 与非金属作用
高温下 B 能与 N 2 、 O 2 、 X 2 等单质反应 , 例如它能在空气中燃烧生成 B 2 O 3 和少量 BN, 在室温下即能与 F 2 发生反应，但它不与 H 2 作用。
(2)B 能从许多稳定的氧化物（如 SiO 2 ， P 2 O 5 ， H 2 O 等）中夺取氧而用作还原剂。例如在赤热下， B 与水蒸气作用生成硼酸和氢气：
2B + 6H 2 O(g) == 2B(OH) 3 + 3H 2 ↑
(3) 与酸作用
B 不与盐酸作用，但与热浓 H 2 SO 4 ，热浓 HNO 3 作用生成硼酸：
2B + 3H 2 SO 4 ( 浓 ) == 2B(OH) 3 + 3SO 2 ↑
(4) 与强碱作用
在氧化剂存在下，硼和强碱共熔得到偏硼酸盐：
2B + 2NaOH + 3KNO 2 == 2NaBO 2 + 3KNO 2 + H 2 O
(5) 与金属作用
高温下硼几乎能与所有的金属反应生成金属硼化物。它们是一些非整比化合物。组成中 B 原子数目越多，其结构越复杂。
二、乙硼烷
硼可以生成一系列的共价型氢化物，这类氢化物的物理性质类似于烷烃，故称之为硼烷。其中最简单的一种是乙硼烷 B 2 H 6 ，而不是甲硼烷 BH 3 ，一直没有分离得到这样的自由单分子化合物，而得到的最简单的硼烷只是 BH 3 的二聚体 B 2 H 6 。
1 、乙硼烷的分子结构
在 B 2 H 6 分子中，共有 14 个价轨道（两个 B 原子共有 8 个价轨道， 6 个 H 原子共有 6 个价轨道 ），而只有 12 个价电子（两个 B 原子共有 6 个价电子， 6 个 H 原子共有 6 个价电子），所以 B 2 H 6 是缺电子化合物。
在 B 2 H 6 分子中，有 8 个价电子用于 2 个 B 原子各与 2 个 H 原子形成 4 个 B ─ H σ键，这 4 个σ键在同一平面上。剩下的 4 个价电子在 2 个 B 原子和另外 2 个 H 原子之间形成了垂直于上述平面的 2 个三中心两电子键，一个在平面之上，另一个在平面之下，每一个三中心两电子键是由 1 个 H 原子和 2 个 B 原子共用 2 个电子构成的。这个 H 原子把 2 个 B 原子连接起来，具有桥状结构，我们称这个 H 原子为“桥氢原子”。
2 、硼烷的成键特征
硼有复杂的成键特征，用一般的化学键理论是无法理解的，直到 60 年代初，美国科学家利普斯科姆（ Lipscomb W . N . ， 1919 ~ ）提出多中心键的理论以后，人们才对 B 2 H 6 的分子结构有了认识，多中心键理论补充了价键理论的不足，大大促进了硼的结构化学的发展，利普斯科姆也因为这一成就荣获了 1976 年的诺贝尔化学奖。他根据 B 原子的缺电子特点，归纳出了 B 原子在各种硼烷中表现出的五种成键要素：
(1) 端梢的两中心两电子硼氢键 B - H ，即正常的共价键；
(2) 三中心两电子的氢桥键；
(3) 两中心两电子的硼硼键，即正常的共价键；
(4) 开口的三中心两电子硼桥键；
(5) 闭合的三中心两电子硼键；
根据这五种成键情况，可以画出全部硼烷的结构。例如 B 10 H 14 （癸硼烷）、 B 6 H 10 （己硼烷）、 B 5 H 9 （戊硼烷）等，这些高硼烷的分子构型为二十面体或为不完整的二十面体碎片（去掉一个或几个顶角），具有巢状或蛛状的结构。
3 、乙硼烷的性质
常温下， B 2 H 6 和 B 4 H 10 （丁硼烷）为气体， B 5 ~B 8 为液体， B 10 H 14 及其它高硼烷都是固体。硼烷多数有毒，有令人不适的特殊气味，不稳定。
(1)B 2 H 6 是非常活泼的物质，暴露于空气中易燃烧或爆炸，并放出大量的热
(2) 是强还原剂，能与强氧化剂反应．例如与卤素反应生成卤化硼
(3)B 2 H 6 易水解释放出 H 2 气 , 生成硼酸
(4)B 2 H 6 在 373K 以下稳定 , 高于此温度则分解放出 H 2 气 , 转变为高硼 . 烷。 B2H6 的热分解产物很复杂，控制不同条件，可得到不同的主产物。
(5)B 2 H 6 与 LiH 反应 , 能生成一种比 B 2 H 6 的还原性更强的还原剂硼氢化锂 LiBH 4
LiBH 4 白色盐型氢化物 , 溶于水或乙醇 , 无毒 , 化学性质稳定 . 广泛用于有机合成中。
(6) 生成配合物
B 2 H 6 + 2CO → 2[H 3 B ← CO]
B 2 H 6 是制备其它一系列硼烷的原料 , 并用于合成化学中 , 它对结构化学的发展起了很大的作用。
4 、乙硼烷的制备
硼烷不能通过硼和氢直接化合制得 , 而要通过间接的途径。
B 2 H 6 的制备方法有如下几种 :
(1) 质子置换法； (2) 氢化法； (3) 负氢离子置换法
第三种方法生成的 B 2 H 6 的纯度可达 90% ～ 95% 。由于 B 2 H 6 是一种在空气中易燃﹑易爆﹑易水解的剧毒气体，所以制备时必须保持反应处于无氧﹑无水状态，原料亦需预先干燥，并且作好安全防护工作。
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