Movatterモバイル変換


[0]ホーム

URL:


Przejdź do zawartości
Wikipediawolna encyklopedia
Szukaj

Bor

Z Wikipedii, wolnej encyklopedii
Ten artykuł dotyczy pierwiastka chemicznego. Zobacz też:inne znaczenia słowa „bor”.Pierwiastkabor (l.a. 5) nie należy mylić z pierwiastkiembohr (l.a. 107).
Bor
beryl← bor →węgiel
Wygląd
czarny błyszczący (krystaliczny)
brązowy (amorficzny)
Bor
Widmo emisyjne boru
Widmo emisyjne boru
Ogólne informacje
Nazwa, symbol,l.a.

bor, B, 5
(łac.borium)

Grupa, okres, blok

13 (IIIA),2,p

Stopień utlenienia

III

Właściwości metaliczne

półmetal

Właściwościtlenków

lekkokwaśne

Masa atomowa

10,81 ± 0,02[3][a]

Stan skupienia

stały

Gęstość

2340kg/m³[1]

Temperatura topnienia

2075 °C[1]

Temperatura wrzenia

4000 °C[1]

Numer CAS

7440-42-8

PubChem

5462311

Właściwości atomowe
Promień
atomowy
walencyjny


85 (87)pm
82 pm

Konfiguracja elektronowa

[He]2s22p1

Zapełnieniepowłok

2, 3
(wizualizacja powłok)

Elektroujemność
• wskali Paulinga
• wskali Allreda


2,04
2,01

Potencjały jonizacyjne

I 800,6 kJ/mol
II 2427,1 kJ/mol
III 3659,7 kJ/mol

Właściwości fizyczne
Ciepło parowania

489,7kJ/mol

Ciśnienie pary nasyconej

0,348Pa (2573 K)

Konduktywność

1,0×10−4S/m

Ciepło właściwe

1026J/(kg·K)

Przewodność cieplna

27,4W/(m·K)

Układ krystalograficzny

trójskośny

Twardość
• wskali Mohsa


9,3

Prędkość dźwięku

16200 m/s (293,15 K)

Objętość molowa

4,39×10−6 m³/mol

Najbardziej stabilne izotopy
izotopwyst.o.p.r.s.r.e.r.MeVp.r.
8B{syn.}772msw.e.,α184He
10B19,9%stabilny izotop z 5neutronami
11B80,1%stabilny izotop z 6neutronami
Niebezpieczeństwa
Karta charakterystyki:dane zewnętrzne firmy Sigma-Aldrich [dostęp 2011-10-02]
Globalnie zharmonizowany system
klasyfikacji i oznakowania chemikaliów
Na podstawie podanej karty charakterystyki
Wykrzyknik
Uwaga
Zwroty H

H302

Zwroty P

brak zwrotów P

NFPA 704
Na podstawie
podanego źródła[2]
Jeżeli nie podano inaczej, dane dotyczą
warunków normalnych (0 °C, 1013,25 hPa)
Multimedia w Wikimedia Commons
Hasło w Wikisłowniku

Bor (B,łac. borium) –pierwiastek chemiczny o liczbie atomowej 5,półmetal zbloku pukładu okresowego.

Charakterystyka

[edytuj |edytuj kod]

Bor pod względem chemicznym przypominakrzem iwęgiel, gdyż tworzyborowodory – analogiwęglowodorów ikrzemowodorów. Reakcja boru z gorącym, stężonymkwasem azotowym prowadzi do utworzeniakwasu borowegoH
3
BO
3
. Bor tworzykompleksy zalkoholami polihydroksylowymi, reakcja kwasu borowego zmannitolem jest jednym ze sposobów oznaczania zawartości boru w próbce.

Odmiany alotropowe

[edytuj |edytuj kod]

Bor ma liczne odmianyalotropowe:

  • amorficzne – brązowy proszek lub czarne szkliwo,
  • krystaliczne – czarne, bardzo twarde (ponad 9 wskali Mohsa) i odporne chemicznie kryształy. Zawierają one w swej strukturze dwudziestościenne grupy atomów boru, tzn. B12[4].

Poza tym otrzymano, lub analizowano teoretycznie, liczne borowe nanostruktury, z których niektóre mogą stanowić kolejne odmiany alotropowe. Wśród nich są struktury płaskie („dwuwymiarowe”borofeny)[5][6][7][8], liniowe („jednowymiarowe”)[9] oraz niewielkie cząsteczki („zerowymiarowe”borosfereny)[10].

Zastosowanie

[edytuj |edytuj kod]
Kryształboraksu (boranu sodu) - popularnego środka czyszczącego i owadobójczego (jest trujący dla mrówek)

Bor w postaci wolnego pierwiastka stosuje się jakodomieszkę dopółprzewodników, natomiast związki boru znajdują zastosowanie w postaci lekkich materiałów, nietoksycznychśrodków owadobójczych ikonserwantów orazodczynników dla syntezy chemicznej.

W technice jądrowej stosowany w produkcji szkła ochronnego, liczników borowych i prętów regulacyjnychreaktorów jądrowych (z uwagi na dużyprzekrój czynny na pochłanianie neutronów – ok. 75 000 fm²).

Odkrycie

[edytuj |edytuj kod]

Czysty bor wyizolowało w 1808 jednocześnie trzech chemików:

Występowanie

[edytuj |edytuj kod]

Zawartość w górnych warstwachZiemi wynosi 0,0009%. Ważniejszeminerały boru to:boraks,kernit,kolemanit iaszaryt.

Stabilneizotopy to10B (19%) oraz11B (81%). W naturze nigdy nie występuje jako wolny pierwiastek, jego głównym źródłem jest boraks.

Źródłem boru we Wszechświecie jest głównie processpalacji[12], w którym jądra innych pierwiastków ulegają reakcjom jądrowym w wyniku zderzeń z promieniowaniem kosmicznym.

Związki boru wykryto naMarsie, w kraterze Gale’a. Osadziły się one tam prawdopodobnie w obecności wody[13].

Z punktu widzenia odżywiania, bogatym źródłem boru są świeżewarzywa iowoce, a wśród tych ostatnich przede wszystkimorzechy.

Otrzymywanie

[edytuj |edytuj kod]

Bor dla potrzebprzemysłu półprzewodnikowego jest otrzymywany przez rozkładdiboranu w wysokiej temperaturze, a następnie oczyszczanymetodą Czochralskiego lub topienia strefowego[14].

Związki

[edytuj |edytuj kod]
 Z tym tematem związana jest kategoria:związki boru.

Chemia nieorganiczna boru bywa określana jako najbardziej złożona spośród wszystkich pierwiastków[15]. Najczęściej przyjmuje onstopień utlenienia III[16]. W zdecydowanej większości związków jest on trójwiązalny, ma przy tym zdolność do tworzenia związków związaniami wielocentrowymi[15] (jednym z przykładów jestdiboran,B
2
H
6
, zawierającytrójcentrowe-dwuelektronowe wiązaniaB−H−B). Znana jest bardzo duża liczba jego związków, zwłaszczaborków metali, o bardzo zróżnicowanej stechiometrii, odM
5
B
doMB
66
(a nawet >100)[15], które nie są zgodne ze standardowymi koncepcjamiwiązania chemicznego[17]. Przykłady tego typu związków toB
4
C, FeB, Mn
4
B, Pd
5
B
2
i wiele innych[15][17]. Atomy boru w takich związkach mogą być izolowane lub tworzyć rozmaite układy zawierające wiązaniaB−B: pary, łańcuchy proste, rozgałęzione i podwójne, warstwy i sieci trójwymiarowe[18]. Znanych jest też wiele układów niestechiometrycznych o zmiennym składzie[15].

Związki boru wykazują zróżnicowaną rozpuszczalność w wodzie[19].Oksoborany są w większości słabo rozpuszczalne (poza solami potasowców)[20], jednak żaden ze związków boru nie strąca się w sposób ilościowy, co stanowi problem w oczyszczaniu ścieków[19].

Przykładowe związki boru:

Lotne związki boru barwią płomień na kolor zielony[20][21].

Znaczenie biologiczne

[edytuj |edytuj kod]

Bor, będącpierwiastkiem śladowym, jest niezbędny dla roślin i zwierząt[22]. U roślin odpowiada za transportzwiązków organicznych włyku (główniecukrów), wpływa na prawidłowy wzrostłagiewki pyłkowej (jego brak powoduje zahamowanie jej wzrostu), wpływa na wytworzenie elementów płciowych u roślin. Jest pierwiastkiem, który bardzo trudno przemieszcza się w roślinie. Jego niedobór może powodowaćzgorzel liści sercowych i suchą zgniliznę korzeni buraka.

Bor ma również wpływ naorganizmczłowieka, przede wszystkim na jego kościec. Przypuszcza się, iż jest niezbędny do prawidłowej gospodarkiwapniowej organizmu. Razem zwapniem,magnezem iwitaminą D regulujemetabolizm, wzrost, rozwójtkanki kostnej.

Jego niedobór powoduje utratęwapnia idemineralizację kości.

W większych ilościach związki boru, szczególnie lotne, są trujące.

Uwagi

[edytuj |edytuj kod]
  1. Podana wartość stanowi przybliżoną standardową względną masę atomową (ang.abridged standard atomic weight) publikowaną wraz ze standardową względną masą atomową, która wynosi [10,806; 10,821]. Z uwagi na zmiennośćabundancji izotopów pierwiastka w naturze, wartości w nawiasach klamrowych stanowią zakres wartości względnej masy atomowej dla naturalnych źródeł tego pierwiastka. W dostępnych komercyjnie produktach mogą występować znaczne odchylenia masy atomowej od podanej, z uwagi na zmianę składu izotopowego w rezultacie nieznanego bądź niezamierzonego frakcjonowania izotopowego. Zob.Prohaska i in. 2021 ↓, s. 584.

Przypisy

[edytuj |edytuj kod]
  1. abcDavid R.D.R. Lide David R.D.R. (red.),CRC Handbook of Chemistry and Physics, wyd. 90, Boca Raton: CRC Press, 2009, s.4-52,ISBN 978-1-4200-9084-0 (ang.).
  2. Boron (nr 266620) (ang.) – karta charakterystyki produktu Sigma-Aldrich (Merck) na obszar Stanów Zjednoczonych. [dostęp 2011-10-02].(przeczytaj, jeśli nie wyświetla się prawidłowa wersja karty charakterystyki)
  3. ThomasT. Prohaska ThomasT. i inni,Standard atomic weights of the elements 2021 (IUPAC Technical Report), „Pure and Applied Chemistry”, 94 (5), 2021, s. 573–600,DOI10.1515/pac-2019-0603 (ang.).
  4. Artem R.A.R. Oganov Artem R.A.R. i inni,Ionic high-pressure form of elemental boron, „Nature”, 457,2009, s. 863–867,DOI10.1038/nature07736 (ang.).
  5. IhsanI. Boustani IhsanI.,New quasi-planar surfaces of bare boron, „Surface Science”, 370 (2-3),1997, s. 355–363,DOI10.1016/S0039-6028(96)00969-7 [dostęp 2024-06-03] (ang.).
  6. GuoanG. Tai GuoanG. i inni,Synthesis of Atomically Thin Boron Films on Copper Foils, „Angewandte Chemie International Edition”, 54 (51),2015, s. 15473-15477,DOI10.1002/anie.201509285 (ang.).
  7. Andrew J.A.J. Mannix Andrew J.A.J. i inni,Synthesis of borophenes: Anisotropic, two-dimensional boron polymorphs, „Science”, 350 (6267),2015, s. 1513–1516,DOI10.1126/science.aad1080 [dostęp 2024-06-03] (ang.).
  8. BaojieB. Feng BaojieB. i inni,Experimental realization of two-dimensional boron sheets, „Nature Chemistry”, 8 (6),2016, s. 563–568,DOI10.1038/nchem.2491,arXiv:1512.05029 [dostęp 2024-06-03] (ang.).
  9. Carolyn JonesC.J. Otten Carolyn JonesC.J. i inni,Crystalline Boron Nanowires, „Journal of the American Chemical Society”, 124 (17),2002, s. 4564–4565,DOI10.1021/ja017817s [dostęp 2024-06-03] (ang.).
  10. Hua-JinH.J. Zhai Hua-JinH.J. i inni,Observation of an all-boron fullerene, „Nature Chemistry”, 6 (8),2014, s. 727–731,DOI10.1038/nchem.1999 [dostęp 2024-06-03] (ang.).
  11. Ignacy Eichstaedt: Księga pierwiastków. Warszawa: Wiedza Powszechna, 1973, s. 96.OCLC839118859.
  12. Brian D.B.D. Fields Brian D.B.D.,Keith A.K.A. Olive Keith A.K.A.,ElisabethE. Vangioni-Flam ElisabethE.,MichelM. Cassé MichelM.,Testing Spallation Processes with Beryllium and Boron, „The Astrophysical Journal”, 540 (2),2000, s. 930-945,DOI10.1086/309356 (ang.).
  13. Patrick J.P.J. Gasda Patrick J.P.J. i inni,In situ detection of boron by ChemCam on Mars, „Geophysical Research Letters”, 44,2017, s. 8739–8748,DOI10.1002/2017GL074480 (ang.).
  14. Growth of Boron Crystals by the Czochralski and Floating-Zone Methods. W: R. J. Starks, W. E. Medcalf: Boron Synthesis, Structure, and Properties. J. A. Kohn, W. F. Nye, G. K. Gaulé (eds). Springer, Boston, MA, USA, 1960, s. 59.DOI:10.1007/978-1-4899-6572-1_8. (ang.).
  15. abcdeN.N. Greenwood, A. Earnshaw: Chemistry of the elements. Oxford; New York: Pergamon Press, 1984, s. 144–151.ISBN 0-08-022057-6.
  16. PradyotP. Patnaik PradyotP.,Handbook of Inorganic Chemicals, London: McGraw-Hill, 2003, s. 122–124,ISBN 0-07-049439-8 (ang.).
  17. abP. Enghag: Encyclopedia of the Elements. Technical Data - History - Processing - Applications. Wiley, 2004, s. 806.ISBN 978-3-527-30666-4.
  18. Adam Bielański: Podstawy chemii nieorganicznej. Wyd. 5. Warszawa: PWN, 2002, s. 782–784.ISBN 83-01-13654-5.
  19. abPatriciaP. Remy PatriciaP.,HervéH. Muhr HervéH.,EdouardE. Plasari EdouardE.,ImenI. Ouerdiane ImenI.,Removal of boron from wastewater by precipitation of a sparingly soluble salt, „Environmental Progress”, 24 (1),2005, s. 105–110,DOI10.1002/ep.10058 [dostęp 2024-06-03] (ang.).
  20. abJ. Minczewski, Z. Marczenko: Chemia analityczna. T. 1: Podstawy teoretyczne i analiza jakościowa. Warszawa: PWN, 2001, s. 356–357.ISBN 83-01-13499-2.
  21. C. Chambers, A.K. Holliday: Modern Inorganic Chemistry. Butterworths, 1975, s. 158.
  22. bor, [w:]EugeniuszE. Pijanowski EugeniuszE. (red.),Encyklopedia Techniki, Warszawa: Wydawnictwa Naukowo-Techniczne, 1978, s. 78 .

Bibliografia

[edytuj |edytuj kod]
  • Jerzy Zdzisław Minczewski, Zygmunt Marczenko: Chemia analityczna. 1, Podstawy teoretyczne i analiza jakościowa. Warszawa: Wydawnictwo Naukowe PWN, 2001.ISBN 83-01-13499-2 (t. 1).
  • Witold Mizerski, Piotr Bernatowicz: Tablice chemiczne. Warszawa: Adamantan, 2004.ISBN 83-7350-040-5 (opr. miękka).
  • Ryszard Szepke: 1000 słów o atomie i technice jądrowej. Wydawnictwo Ministerstwa Obrony Narodowej, 1982.ISBN 83-11-06723-6. (pol.).
p  d  e
Układ okresowy pierwiastków
12 3[i]456789101112131415161718
1H He
2LiBe BCNOFNe
3NaMg AlSiPSClAr
4KCa ScTiVCrMnFeCoNiCuZnGaGeAsSeBrKr
5RbSr YZrNbMoTcRuRhPdAgCdInSnSbTeIXe
6CsBa LaCePrNdPmSmEuGdTbDyHoErTmYbLuHfTaWReOsIrPtAuHgTlPbBiPoAtRn
7FrRa AcThPaUNpPuAmCmBkCfEsFmMdNoLrRfDbSgBhHsMtDsRgCnNhFlMcLvTsOg
8UueUbn 
 UbuUbbUbtUbqUbpUbhUbs...[ii] 
Metale alkaliczneMetale ziem
alkalicznych
LantanowceAktynowceMetale przejścioweMetalePółmetaleNiemetaleHalogenyGazy szlachetneWłaściwości
nieznane
  1. Alternatywnie doskandowców zalicza się często nielutet ilorens, leczlantan,aktyn oraz hipotetycznyunbiun.
  2. Budowa8. okresu jest przedmiotem badań teoretycznych i dokładne umiejscowienie pierwiastków tego okresu w ramach układu okresowego jest niepewne.
Identyfikatory zewnętrzne:
Źródło: „https://pl.wikipedia.org/w/index.php?title=Bor&oldid=78093355
Kategorie:
Ukryte kategorie:

[8]ページ先頭

©2009-2026 Movatter.jp