DEFINIŢIE
Bor- al cincilea element al Tabelului Periodic. Denumirea - B din latinescul „borum”. Situat în a doua perioadă, grupa IIIA. Se referă la nemetale. Sarcina nucleară este 5.
Borul este relativ rar în natură; continut general in scoarta terestra este de aproximativ 10 -3% (masă).
Principalii compuși naturali ai borului includ acidul boric H 3 BO 3 și sărurile acizilor boric, dintre care cel mai cunoscut este borax Na 2 B 4 O 7 × 10 H 2 O.
În condiții normale, borul este o substanță cu structură cristalină (sistem romboedric) de culoare gri închis (Fig. 1). Este refractar (punct de topire 2075 o C, punct de fierbere 3700 o C), diamagnetic și are proprietăți semiconductoare.
Orez. 1. Bor. Aspect.
Masa atomică și moleculară a borului
Greutatea moleculară relativă M r este masa molară a unei molecule împărțită la 1/12 din masa molară a unui atom de carbon-12 (12 C). Aceasta este o cantitate adimensională.
Masa atomică relativă A r este masa molară a unui atom al unei substanțe împărțită la 1/12 din masa molară a unui atom de carbon-12 (12 C).
Deoarece în stare liberă borul există sub formă de molecule monoatomice B, valorile maselor sale atomice și moleculare coincid. Ele sunt egale cu 10.806.
Alotropia și modificările alotropice ale borului
Borul se caracterizează prin manifestarea alotropiei, adică. existenta sub forma mai multor substante simple numite modificari alotropice (alotropice). În primul rând, borul există în două stări de agregare - cristalin (gri colorat) și amorf (gri colorat). alb). În al doilea rând, în formă cristalină, borul are mai mult de 10 modificări alotropice. De exemplu, atomii de bor pot fi combinați în grupe B 12, care au forma unui icosaedru - un cu douăzeci de edru (Fig. 2).
Orez. 2. Gruparea icosaedrică a atomilor de bor B 12.
Aceste icosaedre B12, la rândul lor, pot fi localizate una față de alta în cristal în moduri diferite:
Izotopi de bor
În natură, borul există sub formă de doi izotopi stabili 10 B (19,8%) și 11 B (80,2%). Numerele lor de masă sunt 10 și, respectiv, 11. Nucleul unui atom al izotopului de bor 10 B conține cinci protoni și cinci neutroni, iar izotopul 11 B conține același număr de protoni și patru neutroni.
Există doisprezece izotopi artificiali (radioactivi) ai borului cu numere de masă de la 5 la 17, dintre care cel mai stabil este 8 B cu un timp de înjumătățire de 0,77 s.
Ioni de bor
La nivelul de energie exterior al atomului de bor există trei electroni, care sunt de valență:
1s 2 2s 2 2p 1 .
Ca urmare a interacțiunii chimice, borul își poate pierde electronii de valență, adică. fie donatorul lor și se transformă într-un ion încărcat pozitiv (B 3+) sau acceptă electroni de la un alt atom, adică. să fie acceptorul lor și să se transforme într-un ion încărcat negativ (B 3-):
B0 -3e → B3+;
B 0 +3e → B 3- .
Moleculă și atom de bor
În stare liberă, borul există sub formă de molecule monoatomice B. Să prezentăm câteva proprietăți care caracterizează atomul și molecula de bor:
Aliaje de bor
În metalurgie, borul este folosit ca aditiv pentru oțel și unele aliaje neferoase. Adăugarea de cantități foarte mici de bor reduce dimensiunea granulelor, ceea ce duce la îmbunătățirea proprietăților mecanice ale aliajelor. Se folosește și saturarea suprafeței produselor din oțel cu bor - borurare, care crește duritatea și rezistența la coroziune.
Exemple de rezolvare a problemelor
EXEMPLUL 1
EXEMPLUL 2
| Exercita | Aflați formula compusului de bor cu hidrogen (boran), având o compoziție în fracțiuni de masă de un procent: bor - 78,2; hidrogen - 21,8. Dacă masa de 1 cm 3 a acestui gaz este egală cu masa a 1 cm 3 de azot. |
| Soluţie | Fracția de masă a elementului X dintr-o moleculă din compoziția NX se calculează folosind următoarea formulă: ω (X) = n × Ar (X) / M (HX) × 100%. Să notăm numărul de moli de elemente incluși în compus ca „x” (bor), „y” (hidrogen). Apoi, raportul molar va arăta astfel (valorile maselor atomice relative luate din Tabelul periodic al lui D.I. Mendeleev sunt rotunjite la numere întregi): x:y = ω(B)/Ar(B) : ω(H)/Ar(H); x:y= 78,2/11: 21,8/1; x:y= 7,12: 21,8= 1: 3. Aceasta înseamnă că cea mai simplă formulă pentru compusul de bor cu hidrogen (boran) va fi BH 3 și o masă molară de 14 g/mol. În funcție de condițiile problemei: m(N 2) = M(N 2) × V(N 2) / V m = 28 × 1 / 22,4 = 1,25 g. m(B x H y) = M(B x H y) × V(B x H y) / V m = M(B x H y) × 1 / 22,4. m(N2) = m(B x H y) = M(B x H y) × 1 / 22,4; M(B x H y) = m(N 2) × 22,4 = 1,25 × 22,4 = 28 g/mol. Pentru a găsi adevărata formulă a unei substanțe, găsim raportul dintre masele molare rezultate: M(B x H y) / M(BH 3) = 28 / 12 = 2. Aceasta înseamnă că indicii atomilor de bor și hidrogen ar trebui să fie de 2 ori mai mari, adică. formula boranului va fi B 2 H 6 . |
| Răspuns | B2H6 |
BOR ( element chimic) BOR (element chimic)
BOR (lat. Borum), B (a se citi bor), element chimic cu număr atomic 5, greutate atomică 10,811. Borul natural este format din doi nuclizi stabili (cm. NUCLID) 10 B (19,57%) și 11 B. Bor este situat în a doua perioadă în grupa IIIA. Configurația stratului 1 înveliș de electroni s 2 2 s 2
1
. Raza atomului de bor neutru este de 0,088-0,097 nm, raza ionului B 3+ este de 0,025 nm. Conform scalei Pauling, electronegativitatea (cm. ELECTRONEGATIVITATE) bor este 2,04. Pentru bor, formarea compușilor în starea de oxidare +3 (valența III) este cea mai tipică. Borul prezintă rareori stări negative de oxidare, iar cu metalele formează adesea compuși nestoichiometrici - boruri (cm. BORIDS).
Istoria descoperirii
Din cele mai vechi timpuri, boraxul care conține bor a fost folosit la fabricarea de bijuterii. (cm. BORA), cunoscută de alchimiștii medievali sub numele arabesc burag și numele latin Borax. Boraxul a fost folosit ca flux - pentru lipirea aurului și argintului, pentru a conferi fuzibilitate glazurii și sticlei. La începutul secolului al XVIII-lea se obținea o substanță din borax, care mai târziu a devenit cunoscut sub numele de acid boric. În 1808, chimiștii francezi L. J. Gay-Lussac (cm. GAY LUSSAC Joseph Louis)şi L. Tenard (cm. TENAR Louis Jacques)și chimistul englez G. Davy, care a întârziat cu 9 zile (cm. DAVY Humphrey) a raportat descoperirea elementului. (cm. L-au obținut prin calcinarea acidului boric cu potasiu metal POTASIU)
, care a fost descoperit recent de Davy. Chimiștii francezi au dat elementului denumirea de bor, iar Davy i-a dat denumirea de bor (latină: Bor), acesta din urmă fiind păstrat în engleză.
Fiind în natură (cm. Borul nu apare în natură sub formă liberă. Cele mai importante minerale: borax - Na 2 B 4 O 7 10H 2 O, tetraborat de sodiu, kernit - Na 2 B 4 O 7 4H 2 O și alți borați naturali BORAȚI NATURALI) (cm., sasolin (acid boric ACIZI BORIC) ) - H 3 BO 3 . Compușii de bor (borați, borosilicați, boroamosilicați) se găsesc adesea în concentrații mici în zonele vulcanice și roci sedimentare
. Prezent în apa lacurilor (în special a celor amare) și a mărilor. Conținutul de bor din scoarța terestră este de 1·10–3% în masă (locul 28), în apa oceanului 4,41·10–4% (4,4 mg/l).
În industrie, boraxul se obține din borați naturali prin fuziune cu sifon. Când mineralele naturale de bor sunt tratate cu acid sulfuric, se formează acid boric. Oxidul B 2 O 3 se obține din acidul boric H 3 BO 3 prin calcinare, iar apoi acesta sau boraxul este redus cu metale active (magneziu sau sodiu) la bor liber:
B2O3 + 3Mg = 3MgO + 2B,
2Na 2 B 4 O 7 + 3Na = B + 7NaBO 2.
În acest caz, borul amorf se formează sub formă de pulbere gri. Borul cristalin de înaltă puritate poate fi obținut prin recristalizare, dar în industrie se obține mai des prin electroliza fluoroboraților topiți sau prin descompunerea termică a vaporilor de bromură de bor BBr 3 pe sârmă de tantal încălzită la 1000-1500 °C în prezența hidrogenului:
2BBr3 + 3H2 = 2B + 6HBr
De asemenea, este posibil să se folosească cracarea borohidrurilor:
B4H10 = 4B + 5H2.
Proprietăți fizice și chimice
Pentru mulți fizici și proprietăți chimice Borul nemetalic seamănă cu siliciul nemetalic din grupul IVA. (cm. SILICIU)
Substanța simplă bor are mai multe modificări, toate fiind construite din grupuri de atomi de bor conectate diferit, reprezentând icosaedrul B 12.
Cristalele de bor sunt de culoare gri-negru (foarte pur - incolor) și foarte refractare (punct de topire 2074 °C, punctul de fierbere 3658 °C). Densitate - 2,34 g/cm3. Bor cristalin - semiconductor (cm. SEMICONDUCTORI). În ceea ce privește duritatea, borul ocupă locul al doilea în rândul substanțelor simple (după diamant).
Borul chimic este destul de inert și temperatura camerei interacționează numai cu fluorul:
2B + 3F 2 = 2BF 3
Când este încălzit, borul reacţionează cu alţi halogeni pentru a forma trihalogenuri, cu azotul formează nitrură de bor BN, cu fosfor - fosfură BP, cu carbon - carburi de diferite compoziţii (B 4 C, B 12 C 3, B 13 C 2). Când este încălzit într-o atmosferă de oxigen sau în aer, borul arde cu o eliberare mare de căldură și se formează un oxid puternic B 2 O 3:
4B + 3O 2 = 2B 2 O 3
Borul nu interacționează direct cu hidrogenul, deși este destul de cunoscut număr mare borohidruri (borane) (cm. HIDROGENE) din diverse compoziții obținute prin prelucrarea borurilor de metale alcaline sau alcalino-pământoase cu acid:
Mg3B2 + 6HCl = B2H6 + 3MgCl2
Când este încălzit puternic, borul prezintă proprietăți de restaurare. Este capabil, de exemplu, să reducă siliciul sau fosforul din oxizii lor:
3SiO2 + 4B = 3Si + 2B2O3;
3P 2 O 5 + 10V = 5V 2 O 3 + 6P
Această proprietate a borului poate fi explicată prin rezistența foarte mare a legăturilor chimice din oxidul de bor B 2 O 3.
În absența agenților oxidanți, borul este rezistent la soluțiile alcaline. În acizii azotic și sulfuric fierbinți și în acva regia, borul se dizolvă pentru a forma acid boric H 3 BO 3.
Oxidul de bor B 2 O 3 este un oxid acid tipic. Reacționează cu apa pentru a forma acid boric:
B2O3 + 3H2O = 2H3BO3
Când acidul boric interacționează cu alcalii, sărurile nu se formează din acidul boric în sine - borați (conțin anioni BO 3 3-), ci tetraborați, de exemplu:
4H 3 BO 3 + 2NaOH = Na 2 B 4 O 7 + 7H 2 O
Aplicație
Borul este utilizat ca aditiv în producția de aliaje rezistente la coroziune și la căldură. Saturarea suprafeței pieselor de oțel cu bor (boridare) (cm. BORATIE) crește proprietățile lor mecanice și anticorozive. Carburele de bor (B 4 C și B 13 C 2) au duritate mare și sunt materiale abrazive bune. Anterior, acestea erau utilizate pe scară largă pentru a face burghie folosite de stomatologi (de unde și numele burghiului).
Borul (sub formă de fibre) servește ca agent de întărire pentru multe materiale compozite. Borul însuși și compușii săi - nitrura BN și alții - sunt utilizați ca materiale semiconductoare și dielectrice. BF gazos este utilizat în contoarele de neutroni termici.
Borul (nuclidul său 10 V) se caracterizează printr-o secțiune transversală eficientă ridicată pentru captarea termică a neutronilor (3·10 -25 m2):
10 5 B + 1 0 n 4 2 He + 7 3 Li
Important este ca cu asta reacție nucleară Apar doar nuclee stabile. Prin urmare, borul pur și mai ales aliajele sale sunt utilizate sub formă de materiale absorbante de neutroni la fabricarea barelor de control pentru reactoarele nucleare care încetinesc sau opresc reacțiile de fisiune.
Aproximativ 50% dintre compușii de bor naturali și artificiali sunt utilizați în producția de sticlă (așa-numita sticlă borosilicată), aproximativ 30% în producția de detergenți. În cele din urmă, aproximativ 4-5% din compușii de bor sunt consumați în producția de emailuri, glazuri și fluxuri metalurgice.
În medicină, boraxul și acidul boric (sub formă de soluții apoase-alcoolice) sunt utilizate ca agenți antiseptici. În viața de zi cu zi, boraxul sau acidul boric este folosit pentru a ucide insectele de uz casnic, în special gândacii (boraxul, când intră în organele digestive ale gândacului, se cristalizează, iar cristalele ascuțite asemănătoare unui ac care rezultă distrug țesuturile acestor organe).
Rolul biologic
Borul este un oligoelement important (cm. MICROELEMENTE), necesar pentru funcționarea normală a plantelor. Lipsa borului oprește dezvoltarea lor și provoacă diverse boli la plantele cultivate. Se bazează pe tulburări ale proceselor oxidative și energetice din țesuturi și scăderea biosintezei substanțelor esențiale. Când există o deficiență de bor în sol în agricultură folosiți microîngrășăminte cu bor (cm. MICRO FERTILIZANTĂ)(acid boric, borax și altele), creșterea randamentului, îmbunătățirea calității produsului și prevenirea unui număr de boli ale plantelor.
Rolul borului la animale nu este clar. Țesutul muscular uman conține (0,33-1) 10 -4% bor, țesutul osos - (1,1-3,3) 10 -4% și sânge - 0,13 mg/l. În fiecare zi, o persoană primește 1-3 mg de bor din alimente. Doza toxică - 4 g.
Dicţionar Enciclopedic. 2009 .
Vedeți ce este „BOR (element chimic)” în alte dicționare:
Bor (lat. Borum), B, element chimic din grupa III a sistemului periodic al lui Mendeleev, număr atomic 5, masă atomică 10,811; Cristalele sunt negru cenușiu (foarte pur B. este incolor). Natural B. constă din doi izotopi stabili: 10B (19%) ... ... Marea Enciclopedie Sovietică
URANIU (lat. Uraniu), U (pronunțat „uraniu”), element chimic radioactiv cu număr atomic 92, masă atomică 238,0289. Actinoid. Uraniul natural este format dintr-un amestec de trei izotopi: 238U, 99,2739%, cu un timp de înjumătățire T1/2 = 4,51 109 ani, 235U, ... ... Dicţionar Enciclopedic
ZINC (lat. Zincum), Zn (a se citi „zinc”), element chimic cu număr atomic 30, masă atomică 65,39. Zincul natural constă dintr-un amestec de cinci nuclizi stabili: 64Zn (48,6% în greutate), 66Zn (27,9%), 67Zn (4,1%), 68Zn (18,8%) și 70Zn (0,6%). Dicţionar Enciclopedic
- (Clor francez, Clor german, Clor englezesc) un element din grupa halogenilor; semnul său este Cl; greutate atomică 35,451 [Conform calculului lui Clarke al datelor Stas.] la O = 16; Particula de Cl 2, care se potrivește bine prin densitățile sale găsite de Bunsen și Regnault în raport cu... ... Dicţionar Enciclopedic F.A. Brockhaus și I.A. Efron
Elementul, în stare gazoasă, este componenta principală a aerului (vezi); prezența sa în aer a fost indicată destul de clar în 1772 de către Rutherford; a fost în cele din urmă stabilit prin experimentele lui Priestley, Scheele, Cavendish și Lavoisier. Cavendish...... Dicţionar Enciclopedic F.A. Brockhaus și I.A. Efron Wikipedia
- (greacă, de la borax borax). Un corp simplu, obținut pentru prima dată prin galvanizare de către Davy în 1807: obținut din borax, sub formă de pulbere închisă, grea, sau sub formă de cristale transparente. Dicționar de cuvinte străine incluse în limba rusă.... ... Dicționar de cuvinte străine ale limbii ruse
BOR (Latin Borum), B, un element chimic din grupa III a formei scurte (grupa 13 a formei lungi) a tabelului periodic, număr atomic 5, masă atomică 10,811; nemetalic Există doi izotopi stabili în natură: 10 V (19,9%) și 11 V (80,1%); Izotopii cu numere de masă 7-19 au fost obținuți artificial.
Context istoric. Compușii naturali de bor, în principal borax, sunt cunoscuți încă din Evul Mediu timpuriu. Boraxul, sau tinkalul, a fost importat în Europa din Tibet și a fost folosit la forjarea metalelor, în principal aur și argint. Numele elementului provine de la denumirea arabă borax burak (burak) și din latinescul târziu borax (borax). Borul a fost descoperit în 1808: J. Gay-Lussac și L. Thénard au izolat elementul din oxidul B 2 O 3 prin încălzire cu potasiu metalic, G. Davy - prin electroliza B 2 O 3 topit.
Prevalența în natură. Conținutul de bor din scoarța terestră este de 5·10 -3% în masă. Nu se găsește în formă liberă. Cele mai importante minerale: borax Na 2 B 4 O 7 10H 2 O, corenite Na 2 B 4 O 7 -4H 2 O, colemanit Ca 2 B 6 O 11 5H 2 O etc. Borul este concentrat sub formă de borați de potasiu și elemente alcalino-pământoase din rocile sedimentare (vezi borați naturali, minereuri de bor).
Proprietăți. Configurația învelișului electron exterior al atomului de bor este 2s 2 2p 1 ; stare de oxidare +3, rar +2; Electronegativitatea Pauling 2,04; raza atomică 97 pm, raza ionică B 3+ 24 pm (numărul de coordonare 4), raza covalentă 88 pm. Energia de ionizare B 0 → B + → B 2+ → B 3+ 801, 2427 și 3660 kJ/mol. Potențialul standard al electrodului perechii B(OH) 3 /B 0 este de -0,890 V.
Borul există în mai multe modificări alotrope. La temperaturi sub 800 °C se formează bor amorf (pulbere închisă la culoare, densitate 2350 kg/m3), în intervalul 800-1000 °C - modificare α-romboedrică (cristale roșii), 1000-1200 °C - β-romboedric modificare (întunecată cu o nuanță roșiatică, cea mai stabilă), 1200-1500 ° C - modificări tetragonale. La temperaturi peste 1500 °C, modificarea β-romboedrică este stabilă. Rețelele cristaline de toate tipurile constau din icosaedre B12, ambalate diferit în cristal. Pentru modificarea β-romboedrică: t PL 2074 °C, t KIP 3658 °C, densitate 2340 kg/m 3 (293 K), conductivitate termică 27,0 W/(m K) (300 K).
Borul este diamagnetic, sensibilitate magnetică specifică -0,78·10 m 3 /kg. Este un semiconductor de tip p, banda interzisă este de 1,56 eV. Duritatea borului pe scara Mohs este de 9,3. Se caracterizează printr-o capacitate ridicată de absorbție a neutronilor (pentru izotopul 10 B, secțiunea transversală de captare termică a neutronilor este de 3,8·10 -25 m 2).
Borul este inert din punct de vedere chimic. Reacționează cu oxigenul la temperaturi peste 700 °C, formând oxid sticlos B 2 O 3. La temperaturi peste 1200 °C, borul reacţionează cu N2 şi NH3, dând nitrură de bor BN. Formează fosfuri și arseniduri, care sunt semiconductori la temperatură înaltă, cu P și As la temperaturi peste 700 °C. La temperaturi peste 2000 °C, borul reacţionează cu carbonul pentru a forma carburi de bor. Cu halogeni la temperaturi ridicate formează trihalogenuri volatile care sunt ușor hidrolizate și predispuse la formarea de complecși de tip H; borul nu interacționează cu hidrogenul, apa, acizii și soluțiile alcaline. HNO3 concentrat și aqua regia oxidează borul în acid ortoboric H3BO3. Fuziunea borului cu alcalii în prezența unui agent oxidant duce la producerea de borați. Cu metale la temperaturi ridicate formează boruri. Prin acțiunea acizilor asupra borurilor se pot obține borohidruri, care se caracterizează prin reacții de adiție cu formarea de borohidruri metalice. Pentru informații despre compușii cu bor organoelement, consultați articolul Compuși organobor.
Borul este un microelement; conținutul său în țesuturile plantelor și animalelor este de 10-10 -4%. Borul este implicat în metabolismul carbohidraților-fosfat. Consumul uman de alimente bogate în bor provoacă tulburări în metabolismul carbohidraților și proteinelor, ceea ce duce la boli gastro-intestinale. Borul este un element biogen necesar vieții plantelor. Cu o deficiență sau un exces de bor în țesuturile plantelor, asociat de obicei cu o deficiență sau exces de element din sol, apar modificări morfologice și boli ale plantelor (gigantism, nanism, puncte de creștere afectate etc.). Cantități mici de bor măresc dramatic randamentul multor culturi (vezi Microîngrășăminte).
. Prezent în apa lacurilor (în special a celor amare) și a mărilor. Conținutul de bor din scoarța terestră este de 1·10–3% în masă (locul 28), în apa oceanului 4,41·10–4% (4,4 mg/l).. În industrie, borul este obținut din borați naturali: colemanitul și inioitul sunt prelucrate prin metoda alcalină pentru a elibera bor sub formă de borax, boracitul este prelucrat prin metoda acidului pentru a forma acid ortoboric, care este transformat în B 2 O 3 la un temperatura de aproximativ 235 ° C. Borul amorf se obţine prin reducerea boraxului sau B 2 O 3 cu metale active - Mg, Na, Ca etc., precum şi prin electroliza topiturii de Na sau K Borul cristalin se obţine prin reducerea BCl 3 sau Halogenuri de BF 3 cu hidrogen, descompunerea halogenurilor și hidrurilor de bor (în principal B 2 H 6) la o temperatură de 1000-1500 ° C sau cristalizarea borului amorf.
Aplicație. Borul este utilizat ca componentă a aliajelor rezistente la coroziune și la căldură, de exemplu ferobor - un aliaj de Fe cu 10-20% B, materiale compozite (materiale plastice cu bor). O mică adăugare de bor (o fracțiune de procent) crește semnificativ proprietățile mecanice ale oțelului și aliajelor de metale neferoase. Borul este utilizat pentru a satura suprafața produselor din oțel (boridare) pentru a îmbunătăți proprietățile mecanice și de coroziune. Borul este folosit ca semiconductor pentru fabricarea termistorilor. Aproximativ 50% din compușii de bor artificiali și naturali rezultați sunt utilizați în producția de sticlă și până la 30% în producția de detergenți. Multe boruri sunt folosite ca materiale de tăiere și abrazive. Feromagnetul Nd 2 Fe 14 V este folosit pentru fabricarea magneților permanenți puternici, aliajul feromagnetic Co-Pt-Cr-B este folosit ca suport de înregistrare în mediile moderne de stocare a informațiilor. Borul și aliajele sale sunt absorbanți de neutroni în producția de tije de control pentru reactoarele nucleare.
Lit.: Borul, compușii și aliajele săi. K., 1960; Golikova O., Samatov S. Bor și compușii săi semiconductori. Tash., 1982; Chimia borului la mileniu / Ed. R. W. King. Amst.; Оxf., 1999.
A. A. Eliseev, Yu D. Tretiakov.
Borul este un element al subgrupului principal al celui de-al treilea grup, a doua perioadă tabelul periodic al elementelor chimice, cu număr atomic 5. Notat cu simbolul B (lat. Boriu). În stare liberă, borul este o substanță amorfă incoloră, gri sau roșie, cristalină sau închisă la culoare. Sunt cunoscute mai mult de 10 modificări alotropice ale borului, a căror formare și tranziții reciproce sunt determinate de temperatura la care a fost obținut borul.
Istoria și originea numelui
A fost obținut pentru prima dată în 1808 de către fizicienii francezi J. Gay-Lussac și L. Thénard prin încălzirea anhidridei borice B 2 O 3 cu potasiu metal. Câteva luni mai târziu, borul a fost obținut de H. Davy prin electroliza B 2 O 3 topit.
Fiind în natură
Conținutul mediu de bor din scoarța terestră este de 4 g/t. În ciuda acestui fapt, se cunosc aproximativ 100 de minerale de bor; nu se găsește aproape niciodată în mineralele „străine”. Acest lucru se explică în primul rând prin faptul că anionii de bor complecși (și anume, sub această formă se găsesc în majoritatea mineralelor) nu au analogi suficient de răspândiți. În aproape toate mineralele, borul este asociat cu oxigenul, iar grupul de compuși care conțin fluor este foarte mic. Borul elementar nu se găsește în natură. Se găsește în mulți compuși și este larg răspândit, mai ales în concentrații scăzute; sub formă de borosilicați și borati, precum și ca impuritate izomorfă în minerale, face parte din multe roci magmatice și sedimentare. Borul este cunoscut în petrol și apele de mare (în apa de mare 4,6 mg/l), în apele lacurilor sărate, izvoarelor termale și vulcanilor noroiosi.
Principalele forme minerale ale borului:
Borosilicati: datolit CaBSiO 4 OH, danburit CaB 2 Si 2 O 8
Borați: borax Na 2 B 4 O 7 10H 2 O, așarit MgBO 2 (OH), hidroboracit (Ca, Mg) B 2 O 11 6H 2 O, inioit Ca 2 B 6 O 11 13H 2 O, calibrit KMg 2 B 11 O199H2O.
Există, de asemenea, mai multe tipuri de zăcăminte de bor:
1. Depozite de borați în skarns magnezieni:
- minereuri de ludwigit și ludwigit-magnetit;
- minereuri de kotoit în marmură dolomită și calcifire;
- minereuri de așarit și așarit-magnetit.
2. Depozite de borosilicati in skarns calcaros (minereuri de datolit si danburit);
3. Depozite de borosilicați în greisens, cuarțite secundare și filoane hidrotermale (concentrații de turmaline);
4. Vulcanogenic-sedimentare:
- minereuri de bor depuse din produse de activitate vulcanică;
- minereuri de borat redepuse în sedimentele lacustre;
- minereuri de borat sedimentare îngropate.
5. Depozite halogen-sedimentare:
- depozite de borati în depozite de halogen;
- depuneri de borat în capacul de gips deasupra domurilor de sare.
Proprietăți fizice
O substanță extrem de dura (a doua numai după diamant, nitrură de carbon, nitrură de bor (borazon), carbură de bor, aliaj de bor-carbon-siliciu, carbură de scandiu-titan). Are fragilitate și proprietăți semiconductoare (semiconductor cu decalaj larg).
În natură, borul se găsește sub formă de doi izotopi 10 B (20%) și 11 B (80%).
10 V are o secțiune transversală de absorbție foarte mare pentru neutronii termici, astfel încât 10 V în acid boric este folosit în reactoarele nucleare pentru a controla reactivitatea.
Proprietăți chimice
În multe proprietăți fizice și chimice, borul nemetalic seamănă cu siliciul.
Din punct de vedere chimic, borul este destul de inert și la temperatura camerei interacționează doar cu fluorul. Când este încălzit, borul reacţionează cu alţi halogeni pentru a forma trihalogenuri, cu azotul formează nitrură de bor BN, cu fosfor - fosfură BP, cu carbon - carburi de diferite compoziţii (B 4 C, B 12 C 3, B 13 C 2). Când este încălzit în atmosferă de oxigen sau în aer, borul arde cu o degajare mare de căldură și se formează oxidul B 2 O 3.
Borul nu interacționează direct cu hidrogenul, deși se cunoaște un număr destul de mare de borohidruri (borani) de diverse compoziții, obținute prin tratarea borurilor metalelor alcaline sau alcalino-pământoase cu acid.
Când este încălzit puternic, borul prezintă proprietăți de restaurare. Este capabil, de exemplu, să reducă siliciul sau fosforul din oxizii lor. Această proprietate a borului poate fi explicată prin rezistența foarte mare a legăturilor chimice din oxidul de bor B 2 O 3.
În absența agenților oxidanți, borul este rezistent la soluțiile alcaline. În acizii azotic și sulfuric fierbinți și în acva regia, borul se dizolvă pentru a forma acid boric H 3 VO 3.
Oxidul de bor B 2 O 3 este un oxid acid tipic. Reacţionează cu apa pentru a forma acid boric.
Când acidul boric interacționează cu alcalii, sărurile nu se formează din acidul boric însuși - borați (care conțin anionul BO 3 3-), ci tetraborați.
Rolul biologic
Borul este un microelement important necesar pentru funcționarea normală a plantelor. Lipsa borului oprește dezvoltarea lor și provoacă diverse boli la plantele cultivate. Aceasta se bazează pe perturbări ale proceselor oxidative și energetice din țesuturi și o scădere a biosintezei substanțelor esențiale. Când există o deficiență de bor în sol, microfertilizatoarele cu bor (acid boric, borax și altele) sunt folosite în agricultură pentru a crește randamentul, a îmbunătăți calitatea produsului și a preveni o serie de boli ale plantelor.
Rolul borului la animale nu este clar. Țesutul muscular uman conține (0,33-1)×10 -4% bor, țesut osos (1,1-3,3)×10 -4% și sânge - 0,13 mg/l. În fiecare zi, o persoană primește 1-3 mg de bor din alimente. Doza toxică - 4 g.
Unul dintre rarele tipuri de distrofie a corneei este asociat cu o genă care codifică o proteină transportoare care, probabil, reglează concentrațiile de bor intracelular.
