Бор (елемент)

от Уикипедия, свободната енциклопедия
Направо към: навигация, търсене
Не бива да се бърка с Борий.
Емблема за пояснителна страница Вижте пояснителната страница за други значения на Бор.

Бор, 5B
Boron mNACTEC.jpg
черно-кафяв (смес от няколко алотропа)
Общи данни
БерилийБорВъглерод


B

Al
Водород
Хелий
Литий
Берилий
Бор
Въглерод
Азот
Кислород
Флуор
Неон
Натрий
Магнезий
Алуминий
Силиций
Фосфор
Сяра
Хлор
Аргон
Калий
Калций
Скандий
Титан
Ванадий
Хром
Манган
Желязо
Кобалт
Никел
Мед
Цинк
Галий
Германий
Арсен
Селен
Бром
Криптон
Рубидий
Стронций
Итрий
Цирконий
Ниобий
Молибден
Технеций
Рутений
Родий
Паладий
Сребро
Кадмий
Индий
Калай
Антимон
Телур
Йод
Ксенон
Цезий
Барий
Лантан
Церий
Празеодим
Неодим
Прометий
Самарий
Европий
Гадолиний
Тербий
Диспросий
Холмий
Ербий
Тулий
Итербий
Лутеций
Хафний
Тантал
Волфрам
Рений
Осмий
Иридий
Платина
Злато
Живак
Талий
Олово
Бисмут
Полоний
Астат
Радон
Франций
Радий
Актиний
Торий
Протактиний
Уран
Нептуний
Плутоний
Америций
Кюрий
Берклий
Калифорний
Айнщайний
Фермий
Менделевий
Нобелий
Лоуренсий
Ръдърфордий
Дубний
Сиборгий
Борий
Хасий
Майтнерий
Дармщатий
Рьонтгений
Коперниций
Нихоний
Флеровий
Московий
Ливерморий
Тенесин
Оганесон
Име, символ, № Бор, B, 5
Група, период, блок 13, 2, p
Химическа серия металоид
Електронна конфигурация [He] 2s2 2p1
e- на енергийно ниво 2, 3
Electron shell 005 Boron - no label.svg
CAS номер 7440-42-8
Свойства на атома
Атомна маса 10,811 u
Атомен радиус 90 pm
Ковалентен радиус 84±3 pm
Радиус на ван дер Ваалс 192 pm
Степен на окисление 3, 2, 1, −1, −5[1][2]
Оксид B2O3 (умерено киселинен)
Електроотрицателност 2,04 (скала на Полинг)
Йонизационен потенциал I: 800,6 kJ/mol
II: 2427,1 kJ/mol
III: 3659,7 kJ/mol
(още)
Boron spectrum visible.png
Физични свойства
Агрегатно състояние твърдо вещество
Алотропи α- и β-тригонален бор; α- и β-тетрагонален бор; γ-бор; аморфен бор
Кристална структура тригонална
Rhombohedral.svg
Кристална структура тетрагонална
Tetragonal.svg
Плътност 2080 kg/
Температура на топене 2349 K
(2076 °C)
Температура на кипене 4200 K
(3927 °C)
Специф. топлина на топене 50,2 kJ/mol
Специф. топлина на изпарение 508 kJ/mol
P (Pa) 1 10 100 1k 10k 100k
T (K) 2348 2562 2822 3141 3545 4072
Скорост на звука 16 200 m/s
при 20 °C
Специф. ел. съпротивление ~106 Ω.mm²/m
Топлопроводимост 27,4 W/(m·K)
Магнетизъм диамагнитен[3]
Твърдост по Моос ~9,5
История
Откритие Луи Жозеф Гей-Люсак и Луи Жак Тенар[4]
(30 юни 1808 г.)
Изолиране Хъмфри Дейви[5]
(9 юли 1808 г.)
Изотопи
Изотоп ИР ПП ТР ПР
10B 19,1 – 20,3 %[6] стабилен[7]
11B 79,7 – 80,9 %[6] стабилен[7]

Бор е химичен елемент, означаван със символа B, от 2-ри период, 13 (IIIA) група на периодичната система, с атомен номер 5 и атомна маса 10,811.

Простото вещество бор е металоид с температура на топене 2076 оС и на кипене 3927 оС. Той е и едно от най-твърдите вещества в природата с твърдост 9,5 по скалата на Моос. Изолиран е през 1808 г. от Жозеф-Луи Гей-Люсак и Луи Жак Тенар, но те постигат само 50% чистота и го считат за съединение. Едва през 1824 г. Йонс Берцелиус го разпознава като елемент.

При добавяне в кристалната структура на полупроводник предизвиква недостиг на електрони и т.нар. дупчеста проводимост.

Борът е много активен и се среща само в съединено състояние. В земната кора той се съдържа в малки количества. Влиза в състава на някои силикатни минерали. Съдържа се и в някои горещи минерални води. Във вулканичните местности, в кратерите на вулканите, фумаролите и горещите извори са се образували и чисти боро-съдържащи минерали. Турция притежава 70% от резервите на бор в света. Находища на борни минерали има в Италия, Мала Азия, Тибет, Калифорния и др.

Навярно още римляните, бродейки в областите Тоскана, са намирали късове боракс – бяло трошливо вещество, което се разтваря във вода, а при нагряване се стопява в безцветна течност, която започва да се пени, а след като се охлади застива в стъкловидна маса. Известно е обаче, че в курса по химия на Н. Льомери от 1768 г. има таблица на химически символи и там е даден и символа на боракса.

Да получат неоткрития елемент, който се съдържа в боракса, се заели няколко учени – Ж. Л. Гей-Люсак и Л. Ж. Тенар във Франция и Х. Дейви в Англия. Френските учени получили бора (1808) чрез редукция на борна киселина с калий, а Дейви приложил разработения от него електрохимичен метод и при електролиза на стопена борна киселина получил на анода кафяво-черно кристално вещество – бор.

Най-забележителното съединение на бора с въглерода е тетраборният карбид. Това е най-твърдото изкуствено получено вещество на Земята. По-твърд е от диаманта и го драска, затова се използва за шлифоване на диаманти и като режещ и абразивен материал.

Борът е важен микроелемент, който регулира протичането на редица биохимични процеси в растителните и в животинските организми. Той е открит в яйчния жълтък и в млякото. Засега ролята на бора все още не е добре изяснена, но е известно, че той влияе върху правилното развитие и растежа на растенията. Предполага се, че борните съединения са свързани с действията на определени ферменти, но все още механизмите и процесите остават неизяснени. Установено е, че при недеостиг на бор в почвата грахът, цвеклото, люцерната, ленът, тютюнът и други не могат да дават плод и загиват.

Свойства[редактиране | редактиране на кода]

Атомни и физични[редактиране | редактиране на кода]

Химични[редактиране | редактиране на кода]

Изотопи[редактиране | редактиране на кода]

Наличие в природата[редактиране | редактиране на кода]

История на изследванията[редактиране | редактиране на кода]

Производство[редактиране | редактиране на кода]

Приложение[редактиране | редактиране на кода]

Биологични ефекти[редактиране | редактиране на кода]

Източници[редактиране | редактиране на кода]

  1. ((en))  Infrared Emission Spectroscopy of BF and AIF. // J. Molecular Spectroscopy 170. 1995. DOI:10.1006/jmsp.1995.1058. с. 82.
  2. ((de)) Melanie Schroeder. Eigenschaften von borreichen Boriden und Scandium-Aluminium-Oxid-Carbiden. // с. 139.
  3. ((en)) Lide, David R. (ed.). Magnetic susceptibility of the elements and inorganic compounds, in Handbook of Chemistry and Physics. CRC press, 2000. ISBN 0849304814.
  4. ((fr))  Sur la décomposition et la recomposition de l'acide boracique. // Annales de chimie 68. 1808. с. 169 – 174.
  5. ((en)) Davy H. An account of some new analytical researches on the nature of certain bodies, particularly the alkalies, phosphorus, sulphur, carbonaceous matter, and the acids hitherto undecomposed: with some general observations on chemical theory. // Philosophical Transactions of the Royal Society of London 99. 1809. DOI:10.1098/rstl.1809.0005. с. 39 – 104.
  6. а б ((en)) Szegedi, S. и др. Determination of boron in glass by neutron transmission method. // Journal of Radioanalytical and Nuclear Chemistry Letters 146 (3). 1990. DOI:10.1007/BF02165219. с. 177.
  7. а б ((en))  Atomic Weights and Isotopic Compositions for All Elements. // National Institute of Standards and Technology.