- •Актиноиды
- •Переходные металлы комплексы и строение
- •Водород
- •История водорода
- •Происхождение названия водород
- •Распространённость водорода Во Вселенной
- •Земная кора и живые организмы
- •Получение Водорода
- •Получение водорода в промышленности
- •Получение водорода в лаборатории
- •Дополнительная информация про Водород
- •Физические свойства Водорода
- •Изотопы
- •Химические свойства
- •Взаимодействие со щелочными и щёлочноземельными металлами
- •Взаимодействие с оксидами металлов (как правило, d-элементов)
- •Гидрирование органических соединений
- •Геохимия водорода
- •Особенности обращения
- •Бор химический элемент
- •Применение Элементарный бор
- •Соединения бора
- •Бороводороды и борорганические соединения
- •Биологическая роль
Бор химический элемент
Бор / Borium (B) |
|
Атомный номер |
5 |
Внешний вид простого вещества |
|
Свойства атома |
|
Атомная масса (молярная масса) |
10,811 а.е.м. (г/моль) |
Радиус атома |
98 пм |
Энергия ионизации (первый электрон) |
800,2(8,29) кДж/моль (эВ) |
Электронная конфигурация |
[He] 2s2 2p1 |
Химические свойства |
|
Ковалентный радиус |
82 пм |
Радиус иона |
23 (+3e) пм |
Электроотрицательность (по Полингу) |
2,04 |
Электродный потенциал |
— |
Степени окисления |
3 |
Термодинамические свойства простого вещества |
|
Плотность |
2,34 г/см³ |
Молярная теплоёмкость |
11,09 Дж/(K·моль) |
Теплопроводность |
27,4 Вт/(м·K) |
Температура плавления |
2573 K |
Теплота плавления |
23,60 кДж/моль |
Температура кипения |
3931 K |
Теплота испарения |
504,5 кДж/моль |
Молярный объём |
4,6 см³/моль |
Кристаллическая решётка простого вещества |
|
Структура решётки |
ромбоэдрическая |
Параметры решётки |
a=10,17; α=65,18 Å |
Отношение c/a |
0,576 |
Температура Дебая |
1250 K |
B |
5 |
10,811 |
|
[He]2s22p1 |
|
Бор |
Бор— элемент главной подгруппы третьей группы, второго периода периодической системы химических элементов Д.И.Менделеева, с атомным номером 5. Обозначается символом B (Borium). В свободном состоянии бор— бесцветное, серое или красное кристаллическое либо тёмное аморфное вещество. Известно более 10 аллотропных модификаций бора, образование и взаимные переходы которых определяются температурой, при которой бор был получен.
История и происхождение названия химического элемента Бор
Впервые получен в 1808 году французскими физиками Ж. Гей-Люссаком и Л. Тенаром нагреванием борного ангидрида B2O3 с металлическим калием. Через несколько месяцев бор получил Х. Дэви электролизом расплавленного B2O3.
Получение
Наиболее чистый бор получают пиролизом бороводородов. Такой бор используется для производства полупроводниковых материалов и тонких химических синтезов.
1. Метод металлотермии (чаще восстановление магнием или натрием):
2. Термическое разложение паров бромида бора на раскаленной (1000—1200°C) танталовой проволоке в присутствии водорода:
Физические свойства
Чрезвычайно твёрдое вещество (уступает только алмазу, нитриду углерода, нитриду бора (боразону), карбиду бора, сплаву бор-углерод-кремний, карбиду скандия-титана). Обладает хрупкостью и полупроводниковыми свойствами (широкозонный полупроводник).
Химические свойства
По многим физическим и химическим свойствам неметалл бор напоминает кремний.
Химический бор довольно инертен и при комнатной температуре взаимодействует только со фтором:
.
При нагревании бор реагирует с другими галогенами с образованием тригалогенидов, с азотом образует нитрид бора BN, с фосфором— фосфид BP, с углеродом— карбиды различного состава (B4C, B12C3, B13C2). При нагревании в атмосфере кислорода или на воздухе бор сгорает с большим выделением теплоты, образуется оксид B2O3:
С водородом бор напрямую не взаимодействует, хотя известно довольно большое число бороводородов (боранов) различного состава, получаемых при обработке боридов щелочных или щелочноземельных металлов с кислотой:
При сильном нагревании бор проявляет восстановительные свойства. Он способен, например, восстановить кремний или фосфор из их оксидов:
Данное свойство бора можно объяснить очень высокой прочностью химических связей в оксиде бора B2O3.
При отсутствии окислителей бор устойчив к действию растворов щелочей. В горячей азотной, серной кислотах и в царской водке бор растворяется с образованием борной кислоты .
Оксид бора — типичный кислотный оксид. Он реагирует с водой с образованием борной кислоты:
При взаимодействии борной кислоты со щелочами возникают соли не самой борной кислоты— бораты (содержащие анион BO33-), а тетрабораты, например: