Proprietà chimiche e fisiche del boro

• Numero atomico: 5
• Simbolo: B
• Peso atomico: 10,811
• Configurazione elettronica: [Egli] 2s²2p¹
• Origine parola: Arabo Buraq; persiano Burah. Queste sono le parole arabe e persiane per borace.
• isotopi: Il boro naturale è il 19,78% di boro-10 e l'80,22% di boro-11. B-10 e B-11 sono i due isotopi stabili del boro. Il boro ha un totale di 11 isotopi noti che vanno da B-7 a B-17.

Proprietà

Il punto di fusione del boro è 2079 ° C, il suo punto di ebollizione / sublimazione è a 2550 ° C, il peso specifico del boro cristallino è 2.34, il peso specifico della forma amorfa è 2.37 e la sua valenza è 3. Il boro ha ottica interessante proprietà. L'ulexite minerale di boro presenta proprietà a fibre ottiche naturali. Il boro elementare trasmette porzioni di luce infrarossa. A temperatura ambiente, è un cattivo conduttore elettrico, ma è un buon conduttore ad alte temperature. Il boro è in grado di formare reti molecolari stabili legate covalentemente. I filamenti di boro hanno un'alta resistenza, ma sono leggeri. La differenza di banda energetica del boro elementare è compresa tra 1,50 e 1,56 eV, che è superiore a quella del silicio o del germanio. Sebbene il boro elementare non sia considerato un veleno, l'assimilazione dei composti del boro ha un effetto tossico cumulativo.

usi

I composti del boro sono in fase di valutazione per il trattamento dell'artrite. I composti di boro sono usati per produrre vetro borosilicato. Il nitruro di boro è estremamente duro, si comporta come un isolante elettrico, tuttavia conduce calore e ha proprietà lubrificanti simili alla grafite. Il boro amorfo fornisce un colore verde nei dispositivi pirotecnici. I composti del boro, come il borace e l'acido borico, hanno molti usi. Il boro-10 è usato come controllo per i reattori nucleari, per rilevare i neutroni e come scudo per le radiazioni nucleari.

fonti

Il boro non si trova libero in natura, sebbene i composti del boro siano noti da migliaia di anni. Il boro si presenta come borati nel borace e nella colemanite e come acido ortoborico in alcune acque vulcaniche di sorgente. La fonte primaria di boro è la rasorite minerale, chiamata anche kernite, che si trova nel deserto del Mojave in California. I depositi di borace si trovano anche in Turchia. Il boro cristallino di elevata purezza può essere ottenuto mediante riduzione della fase vapore del tricloruro di boro o del tribromuro di boro con idrogeno su filamenti riscaldati elettricamente. Il triossido di boro può essere riscaldato con polvere di magnesio per ottenere boro impuro o amorfo, che è una polvere nero-brunastra. Il boro è disponibile in commercio con purezza del 99,9999%.

I fatti in breve

• Classificazione degli elementi: Semimetal
• Scopritore: Sir H. Davy, J.L. Gay-Lussac, L.J. Thenard
• Data di scoperta: 1808 (Inghilterra / Francia)
• Densità (g / cc): 2.34
• Aspetto: Il boro cristallino è semimetrale nero duro, fragile, brillante. Il boro amorfo è una polvere marrone.
• Punto di ebollizione: 4000 ° C
• Punto di fusione: 2075 ° C
• Raggio atomico (pm): 98
• Volume atomico (cc / mol): 4.6
• Raggio covalente (pm): 82
• Raggio ionico: 23 (+ 3e)
• Calore specifico (@ 20 ° C J / g mol): 1.025
• Calore di fusione (kJ / mol): 23.60
• Calore di evaporazione (kJ / mol): 504,5
• Debye temperatura (K): 1250.00
• Numero di negatività di Pauling: 2.04
• Prima energia ionizzante (kJ / mol): 800.2
• Stati di ossidazione: 3
• Struttura reticolare: tetragonale
• Costante reticolare (Å): 8,730
• Rapporto reticolare C / A: 0.576
• Numero CAS: 7440-42-8

banalità

• Il boro ha il punto di ebollizione più alto dei semimetalli
• Il boro ha il punto di fusione più alto dei semimetalli
• Il boro viene aggiunto al vetro per aumentarne la resistenza agli shock termici. La maggior parte della vetreria chimica è realizzata in vetro borosilicato
• L'isotopo B-10 è un assorbitore di neutroni e utilizzato nelle barre di controllo e nei sistemi di arresto di emergenza dei generatori nucleari
• I paesi Turchia e Stati Uniti hanno le maggiori riserve di boro
• Il boro è usato come drogante nella produzione di semiconduttori per produrre semiconduttori di tipo p
• Il boro è un componente di potenti magneti al neodimio (Nd₂Fe₁₄Magneti B)
• Il boro brucia in verde brillante in un test di fiamma

Riferimenti

• Los Alamos National Laboratory (2001)
• Crescent Chemical Company (2001)
• Lange's Handbook of Chemistry (1952)
• Database ENSDF dell'Agenzia internazionale per l'energia atomica (ott 2010)