Bor – wzór, właściwości, otrzymywanie, zastosowanie

Bor- wzór

Bor, oznaczany symbolem B, jest pierwszym pierwiastkiem w 13 (IIIA) grupie układu okresowego. Powłoka walencyjna boru ma konfigurację elektronową 2s^22p^1, w związkach chemicznych występuje on na +III stopniu utlenienia. Jako jedyny pierwiastek w grupie, ma on charakter niemetaliczny, co istotnie odróżnia go od dalszych borowców. Pierwiastkowy bor w temperaturze pokojowej jest ciałem stałym, istnieją trzy odmiany alotropowe: romboedryczne odmiany α i β oraz odmiana tetragonalna. Podstawowym elementem struktury wszystkich tych odmian są ikosaedry (dwudziestościany foremne) składające się z 12 atomów boru rozmieszczonych na wierzchołkach, poszczególne odmiany alotropowe różnią się sposobem połączenia i przestrzennym rozmieszczeniem tych ikosaedrów (oraz możliwością występowania dodatkowych, „węzłowych” atomów B pomiędzy nimi). Krystaliczny bor jest niereaktywny chemicznie: reaguje dopiero ze stężonymi kwasami, np. HCl, w podwyższonej temperaturze, natomiast bezpostaciowy bor jest dużo bardziej reaktywny: zapala się na powietrzu i wchodzi w reakcje z metalami. Wybrane właściwości boru przedstawiono w tabeli 1.

Nazwa pierwiastka

Symbol

Liczba atomowa/ masa atomowa [u]

Konfiguracja elektronowa

Trwałe Izotopy

Temp. przemian fazowych [K]

topnienia

wrzenia

Bor

B

 \frac{5}{10,81

[He]2s^22p^1

^{10}B (19,977%), ^{11}B (80,177%)*

2573

2823

*Zawartość izotopu ^{10}B w różnych próbkach naturalnych może się wahać od 19,1 do 20,3%

Bor- otrzymywanie

Czysty pierwiastek otrzymuje się przez redukcję tlenku boru metalicznym magnezem:

B_2O_3 + 3Mg  \rightarrow 2B + 3MgO

Czysty bor można otrzymać także przez redukcję chlorku lub bromku boru wodorem czy też rozkład termiczny jodku.

Bor- właściwości

Związki chemiczne boru

Związki chemiczne boru z wodorem nazywane są według zaleceń IUPAC (Międzynarodowej Unii Chemii Czystej i Stosowanej) boranami. W języku polskim funkcjonuje jeszcze nazwa zwyczajowa borowodory, pochodząca od najprostszego związku boru i wodoru, BH_3 (boranu), który również nazywany jest borowodorem, przez analogię do związków azotowców i fluorowców z wodorem. Oprócz BH_3, bor i wodór tworzy szereg bardziej skomplikowanych związków, w których atomy boru połączone są przez atomy wodoru lub też (rzadziej) bezpośrednio. Charakterystyczną cechą boranów jest występowanie wiązań trójcentrowych, w których atom wodoru położony jest pośrodku między dwoma atomami boru, a para elektronowa tworząca wiązanie jest zdelokalizowana pomiędzy tymi trzema atomami. Borany mogą tworzyć bardzo złożone struktury trójwymiarowe, składające się z wielu atomów.

Ważnymi związkami boru są jego połączenia z tlenem – tlenek boru, B_2O_3, kwas ortoborowy(III), H_3BO_3 i jego sole – ort oborany (monomeryczne sole zawierające anion BO_3^{3-) oraz sole polimeryczne – oksoborany, takie jak np. boraks Na_2B_4O_7.

Cząsteczka BH3 jest silnym kwasem Lewisa i łatwo tworzy związki z zasadami Lewisa takimi jak amoniak, czy jon wodorkowy. Borowodorki, BH_4^{-, powstałe przez przyłączenie jonu H^- do cząsteczki BH_3 są ważnymi czynnikami redukującymi, znajdującymi zastosowanie w chemii organicznej (np. NaBH_4)

Bor- występowanie w przyrodzie  i zastosowanie.

W przyrodzie bor w stanie wolnym występuje rzadko. Najczęściej spotykane są jego minerały oksoboranowe takie jak np. boraks, Na_2B_4O_7. Znajdują one zastosowanie w przemyśle metalurgicznym oraz do produkcji szkła (szkło borokrzemowe powstaje przez połączenie oksoboranów i krzemionki).

Polecamy również:

Komentarze (0)
Wynik działania 3 + 4 =
Ostatnio komentowane
.
H • 2021-11-26 16:53:22
Spoko
Kowal • 2021-11-24 18:52:36
Dzięki za to
Niewiadomym:) • 2021-11-24 17:45:42
dzk
mnie • 2021-11-23 20:42:14
Przydatna informacja, pozdrawiam
janek • 2021-11-23 13:00:25