單質(zhì)硼的化學(xué)性質(zhì)
單質(zhì)硼在常溫下可與氟直接化合,而與氧的化合僅能發(fā)生在表面上,在300℃以下,硼對(duì)其他非金屬是惰性的;但只要條件合適,它幾乎可以與所有非金屬反應(yīng),但不能直接與氫與稀有氣體反應(yīng)。粉末狀無定形硼在20℃時(shí)就可自發(fā)地與氟反應(yīng),而與氯、溴、碘的反應(yīng)則分別要在400℃、600℃、700℃時(shí)進(jìn)行,粗大的晶體硼與鹵素反應(yīng)都有要求有較高的溫度。硼與氧大允在450℃時(shí)可以迅速發(fā)生反應(yīng),但因生成的覆蓋層阻礙繼續(xù)氧化,所以反應(yīng)會(huì)逐漸停頓下來,而使氧化作用不完全。如果在較高溫度下反應(yīng),則反應(yīng)速度將受玻璃狀液層的擴(kuò)散作用控制。在1000℃以上反應(yīng),由于覆蓋層蒸發(fā)而使反應(yīng)得以為斷進(jìn)行,但對(duì)于塊狀硼來說,即使在1200℃時(shí),它的抗氧化性仍可與一些難溶金屬媲美。硼與硫在600℃時(shí)反應(yīng)生成B2S3;在較高溫度下與硒反應(yīng)生成B2Se3,熔化的碲不與硼作用。硼粉與氮在1050--1200℃下反應(yīng)可生成BN,硼與磷要在1000℃時(shí)才能完全反應(yīng)生成BP。硼與砷在800℃時(shí)加壓能反應(yīng)生成Bas。硼在900℃以上可與金剛石反應(yīng),在1200--1250℃時(shí)可與碳纖維反應(yīng)生成B12C3(或B4C);在2000℃以上的高溫下,硼與碳可形成一系列產(chǎn)物,但它們的性質(zhì)尚未弄清。硼與硅在低于1370℃時(shí)反應(yīng)生成B4Si,而在高于1370℃時(shí)反應(yīng)則生成B6Si。在所有的反應(yīng)中,晶體硼都要比無定形硼反應(yīng)慢。
總之,硼在化學(xué)性質(zhì)上主要表現(xiàn)為非金屬性,但在晶態(tài)時(shí)呈現(xiàn)某些金屬性。因此,人們常將它列為半金屬或準(zhǔn)金屬元素。硼的化學(xué)活性與純度,粉細(xì)度和反應(yīng)條件有密切關(guān)系。高純晶態(tài)硼是相當(dāng)穩(wěn)定的,而一般純度的粉狀無定形硼則比較活潑;高純硼即使是很細(xì)的也比較穩(wěn)定,但在高溫或強(qiáng)氧化劑作用下,還是相當(dāng)活潑的。