251 Share

Bor Elementi

Emre Altunsoy10 ay önce



Üç değerlikli bir metaloid elementir. Borun iki allotropu vardır; amorf bor kahverengi bir tozdur, ancak metalik bor siyahtır. Metalik biçim serttir (Mohs ölçeğinde 9,3) ve oda sıcaklığında kötü iletkendir. Doğada asla özgür bulunmaz.

Bor bileşikleri petrol sularında, deniz suyunda, tuz göllerinde, kaplıcalarda, volkanik ve tepe çamurlarında ve birçok toprakta bulunur.

Bu elementin optik özellikleri, kızılötesi ışığın geçirgenliğini içerir. Standart sıcaklıklarda bor zayıf bir elektrik iletkenidir ancak yüksek sıcaklıklarda iyi bir iletkendir.

Bor, bilinen herhangi bir element arasında en yüksek gerilme direncine sahiptir.

Bor nitrür, elmas kadar sert malzemeler yapmak için kullanılabilir. Nitrür ayrıca bir elektrik yalıtkanı görevi görür, ancak bir metale benzer şekilde ısı iletir. Bu element ayrıca grafite benzer yağlama özelliklerine sahiptir . Bor ayrıca kararlı kovalent bağlı moleküler ağlar oluşturma kabiliyeti ile karbona benzer.

Fiziksel özellikler

Borun birkaç kristalin modifikasyonu bilinmektedir.Bunlardan ikisi için, X-ışını kırınım analizi, her iki durumda da çok karmaşık olduğu ortaya çıkan kristal yapıyı tamamen belirleyebilmiştir. Bor atomları bu yapılarda elmastaki karbon atomlarına benzer şekilde üç boyutlu bir çerçeve oluşturur. Bu Bohr'un yüksek sertliğini açıklıyor. Bununla birlikte, Bohr yapılarındaki çerçevenin yapısı elmastan çok daha karmaşıktır. Bohr kristallerindeki ana yapısal birim, her birinin köşelerinde 12 Bohr atomu bulunan yirmi hedrondur (ikosahedronlar). İkosahedronlar, hem doğrudan hem de herhangi bir ikosahedronun parçası olmayan ara Bohr atomları aracılığıyla birbirine bağlıdır. Böyle bir yapı ile kristallerdeki bor atomlarının farklı koordinasyon numaralarına sahip olduğu ortaya çıkıyor: 4, 5, 6 ve 5 + 2 (5 yakın "komşu" ve 2 daha uzak).2 2p 1 ), kristal borda bulunan her bağ için esasen ikiden az elektron vardır. Modern kavramlara uygun olarak, bor kristallerinde özel bir tür kovalent bağ gerçekleştirilir - elektron eksikliği olan çok merkezli bir bağ. İyonik tipteki bileşiklerde bor 3 değerlidir. B indirgenmesiyle elde edilen sözde "Amorf" bor, 2 O 3 , sodyum veya potasyum metali ile, g / cm 1.73 bir yoğunluğa sahip 3 . Saf kristalin bor 2,3 g / cm 'lik bir yoğunluğa sahiptir 3. 2030 ° C'lik bir erime noktası ve 3860 ° C'lik bir kaynama noktası; 9 Mohs ölçeğinde Bohr sertliği, 34 GN mikro sertliği / m 2 (3400 kgf / mm 2). Kristalin bor bir yarı iletkendir. Normal koşullar altında elektriği kötü iletir. 800 ° C'ye ısıtıldığında, Bohr'un elektriksel iletkenliği birkaç büyüklük sırasına göre artar ve iletkenlik değişikliklerinin işareti (elektronik - düşük sıcaklıklarda, delik - yüksek).

Kimyasal özellikler

Kimyasal olarak, normal koşullar altında bor oldukça inerttir (aktif olarak sadece flor ile etkileşir) ve kristalin bor, amorf olandan daha az aktiftir. Sıcaklık yükseldikçe bor aktivitesi artar ve oksijen, kükürt ve halojenlerle birleşir. Havada 700 ° C'ye ısıtıldığında, bor kırmızımsı bir alevle yanarak borik anhidrit B 2 O 3 - renksiz camsı bir kütle oluşturur. 900 ° C, kömürle ısıtılan nitrür BN bor nitrojen, bor karbür B bor üzerinde ısıtıldığında 4 ° C 3 borür - metaller ile,. Bor, hidrojenle gözle görülür şekilde reaksiyona girmez; hidritleri (borohidritler) dolaylı olarak elde edilir. Kırmızı ısı sıcaklığında bor su buharı ile etkileşime girer: 2B + 3H 2O = B 2 O 3 + 3H 2 . Bor, onu borik asit H 3 BO 3'e oksitleyen konsantre nitrik asit dışında, normal sıcaklıklarda asitlerde çözünmez . Boratlar oluşturmak için konsantre alkali çözeltilerde yavaşça çözünür.

Bor üretimi

Elemental bor, doğal hammaddelerden birkaç aşamada elde edilir. Boratların sıcak su veya sülfürik asitle (çözünürlüklerine bağlı olarak) ayrıştırılmasıyla borik asit elde edilir ve dehidrasyon ile borik anhidrit elde edilir. В indirgenmesi 2 О 3 ile metalik magnezyum koyu kahve renkli bir toz formunda bor verir; nitrik ve hidroflorik asitlerle işlenerek safsızlıklardan arındırılır. Yarı iletkenlerin üretiminde gerekli olan çok saf bor, halojenürlerinden elde edilir: BCl 3, 1200 ° C'de hidrojen ile indirgenir veya BBr 3'ün buharları 1500 ° C'ye ısıtılmış tantal tel üzerinde ayrıştırılır . Saf bor ayrıca borohidrürlerin termal ayrışmasıyla elde edilir.

Kullanım Alanları

Genel
İsim, Sembol, NumaraBor, B, 5
DiziMetaloidler
Grup, Dönem, Blok13 (IIIA), 2, p
Yoğunluk, Sertlik2460 kg / m 3 , 9,3
GörünümSiyah
Atomik özellikler
Atom ağırlığı10.811 amu
Atom yarıçapı (hesap.)85 (87) pm
Kovalent yarıçap82 pm
van der Waals yarıçapıveri yok
Elektron konfigürasyonu[O] 2s 2 2p 1
e - enerji seviyesi başına2, 3
Oksidasyon durumları (Oksit)3 (hafif asidik)
Kristal yapıRhombohedral
Fiziki ozellikleri
Maddenin durumuKatı (manyetik olmayan)
Erime noktası2349 K (3769 ° F)
Kaynama noktası4200 K (7101 ° F)
Molar hacim4.39 x 10 -6 m 3 / mol
Buharlaşma ısısı489,7 kJ / mol
Füzyon ısısı50,2 kJ / mol
Buhar basıncı2573 K'da 0.348 Pa
Sesin hızı293,15 K'da 16200 m / s

  • Kendine özgü yeşil rengi nedeniyle amorf bor, piroteknik işaret fişeklerinde kullanılır.
  • Borik asit, tekstil ürünlerinde kullanılan önemli bir bileşiktir.
  • Bor bileşikleri, organik sentezde ve borosilikat camların imalatında yaygın olarak kullanılmaktadır.
  • Diğer bileşikler ahşap koruyucu olarak kullanılır ve bu bakımdan özellikle caziptir çünkü düşük toksisiteye sahiptirler.
  • Bor-10, nükleer reaktörlerin kontrolüne yardımcı olmak, radyasyona karşı bir kalkan ve nötron tespitinde kullanılır.
  • Bor lifleri, esas olarak gelişmiş havacılık yapıları için kullanılan yüksek mukavemetli, hafif malzemelerdir.
  • Küçük miktarlarda (yüzdeler) bor, mekanik özelliklerini iyileştirmek için çeliğe ve bazı alaşımlara verilir; Zaten çeliğe katkı maddesi% 0.001-0.003 bor, mukavemetini arttırır (genellikle bor, çeliğe ferrobor, yani% 10-20 borlu bir demir alaşımı şeklinde verilir). Çelik parçaların borla yüzey doygunluğu (0,1-0,5 mm derinliğe kadar) sadece mekanik özellikleri değil, aynı zamanda çeliğin korozyon direncini de iyileştirir.

Bu Blog İçin Durumunu Belirt

Love

0

Cool

0

Geeky

0

Lol

0

Meh

0

Omg

0

Thnk

0

Angry

0

Yorumda isminiz görünsün mü ?

Benzer Bloglar