硼的结构是什么(the Structure of Boron)？

硼的原子结构，元素周期表中的第5个元素，显示了一个由两个电子组成的完整的内层，最外层有三个电子，使原子有三个价电子可用于键合。在这方面，它类似于硼族中的下一个元素铝；但是，与铝不同，它不能把电子捐赠给其他原子，形成以B3+离子为特征的离子键，因为这些电子与原子核的结合太紧密，硼一般不接受电子形成负离子，因此，它通常不会形成离子化合物-硼的化学本质上是共价的。电子结构和随后的键合行为也决定了硼的各种元素形态的晶体结构。元素周期表。硼化合物通常可以描述为"缺电子，与普通共价键相比，参与键合的电子较少。在一个单一共价键中，两个电子在原子之间共享，在大多数分子中，元素遵循八位规则。然而，硼化合物如三氟化硼（BF3）和三氯化硼（BCl3）的结构表明元素的价壳层中只有六个而不是八个电子，在硼化合物的结构中也发现了不寻常的键合，对这些化合物的研究导致了对化学成分的一些修改结合理论硼烷是硼和氢的化合物，最简单的是三氢化物，BH3，这种化合物含有一个硼原子，它比八位体少两个电子。二硼烷（B2H6）很不寻常，因为化合物中的两个氢原子都与两个硼原子共享其电子，这种排列被称为三中心双电子键。目前已知50多种不同的硼烷及其复杂性化学性质与碳氢化合物相媲美。元素硼并非天然存在于地球上，很难像通常的方法那样制备出纯形式的硼，例如，氧化物的还原会留下难以去除的杂质。尽管这种元素最初是在1808年以不纯的形式制备的，但直到1909年，它的纯度才足以使其晶体结构得以研究。硼晶体结构的基本单位是B12二十面体，在12个顶点中的每一个都有一个硼原子与另外五个原子结合。这种结构的有趣之处在于，硼原子通过共享一个电子而不是共价键中通常的两个电子而形成半键。这使硼原子的有效价态为6，每一个顶点都有一个额外的键，使它们能与相邻的单元结合。二十面体不会紧密地结合在一起，并在晶体结构中留下可以被硼原子或其他元素填充的空洞，生产了许多有用的硼金属合金和含B12二十面体的硼化合物，这些材料以其硬度和高熔点著称一个例子是铝镁硼化物（BAM），化学式为AlMgB14。这种材料的特点是具有已知的最低摩擦系数（换句话说，它非常光滑），并用作机械零件的耐磨、低摩擦涂层。