Od kokoške do čoveka. Obično kažu: - "Od majmuna." Ali, ne radi se o evoluciji, već o dokazivanju važnosti bor za tijelo.

Do 1981. ovaj element se smatrao beznačajnim i nije zahtijevao uključivanje u ishranu. Uvjerenja naučnika su potresla kokoške.

Njihov uzgoj je bio uspješniji ako je uključena i hrana bor. Njegova potreba za kokošima dokazana je 1985. godine, a 1990-ih je došla i do ljudi.

Ispostavilo se da bor je element podržava gustinu kostiju.

Osim toga, supstanca održava normalnu proizvodnju muških i ženskih hormona, odnosno estrogena i progesterona.

Eksperimenti su pokazali da uzimanje preparati bora, ljudi gube 40% manje i 33% sa .

Svojstva bora

Bor - hemijski element stoji ispod 5. broja. Struktura materije je atomska.

Ovo je tipično za metale, međutim, bor se ne odnosi na njih. Element je izuzetak u svojoj grupi nemetala.

Oni su, u stvari, u periodičnom sistemu na i iznad linije povučene od bora do.

Nemetale karakteriše molekularna struktura, ali i 5. supstanca je izvan pravila.

Atomska rešetka daje heroju rekordnu vlačnu čvrstoću od 5,7 hektopaskala.

Nije ni čudo vlaknast bor - hem. element dodaje se kompozitnim materijalima.

Nastaju umjetno kombiniranjem komponenti različitih svojstava. Kao rezultat, dobivaju se lagane, ali krute, izdržljive i otporne na habanje strukture.

Atomi bora sastoji se od 5 protona i istog broja, odnosno 6, neutrona. Prema tome, postoje dva prirodna izotopa: - 10. i 11..

5 čestica rotira na elektronskim omotačima atoma elementa. Dva elektrona se nalaze u orbiti koja je najbliža jezgru, a tri u udaljenoj.

Dakle, standard valencija bora jednako +3. Valencija se odnosi na sposobnost atoma da formira određeni broj hemijskih veza sa drugim elementima.

Tri elektrona, spremna za interakciju, pružaju petom elementu visoku hemijsku aktivnost.

Tipična je, na primjer, reakcija sinteriranja s metalnim prahom. Nastaju boridi. Peta supstanca „stremi“ i da. Istina, formirani borohidrid je nestabilan.

Ali borovih oksida otporan. Potonji se u pravilu dobivaju na visokim temperaturama iz oksida drugih elemenata. Dakle, bor može zamijeniti ugljik u ugljen monoksid, silicijum u .

Jedinjenja bora su jedini njeni predstavnici u prirodi. U slobodnom obliku, 5. element se dobija samo u laboratorijama.

Po prvi put, eksperiment je bio uspješan od strane Henrija Moissana. Francuski hemičar je razvio magnezijum-termalnu metodu za dobijanje čistog bor. Element periodnog sistema ekstrahirano tokom reakcije: B 2 O 3 + 3Mg -à3MgO + 2B.

Istovremeno, konačni bor je bio kontaminiran nečistoćama za najviše 10%. Bilo je moguće razmotriti izgled elementa.

Tvrda je, siva materija. Može se rastopiti samo na 4000 stepeni Celzijusa.

Dva prirodna izotopa bora značajno se razlikuju po svojim karakteristikama, posebno po presjeku hvatanja toplinskih neutrona.

Potonji izazivaju atomske reakcije. Poprečni presjek hvatanja je sposobnost jezgra bora da uhvati spore neutrone. Ako je indikator velik, možete regulirati tok reakcije, zaustaviti je.

To znači da su tvari s velikim poprečnim presjekom hvatanja pogodne za šipke nuklearnih reaktora. Od izotopa bora, samo je jedan prikladan. Koji, reći ćemo u sljedećem poglavlju.

Primena bora

Lagan je pogodan za reaktorske šipke izotop bora, odnosno B10. Ima ne samo veliki poprečni presjek, već i prvi među svim elementima periodnog sistema.

11. bor, naprotiv, ima najmanji indikator. Shodno tome, teška verzija 5. supstance može se koristiti u vrućoj zoni reaktora. Odnosno, B11 je odličan konstrukcijski materijal za nuklearne elektrane.

Nuklearna energija ne cijeni samo čisti bor, ali i njegovu povezanost sa .

Ovo je plin potreban u brojačima toplinskih neutrona. Nazivaju se i borom. Aparat služi kao prijemnik zračenja.

U nuklearnim reaktorima, i ne samo, usput, vatrostalnost i toplinska otpornost bora dobro dolaze.

Stoga element postaje dodatak mnogim . Najčešće zasićuju svoju površinu.

Ovaj proces se naziva dosadnim. Podvrgnuti mu, po pravilu. Njihova površina postaje izdržljivija i otpornija na koroziju.

Kao rezultat toga, borani čelik može služiti u agresivnim okruženjima i izdržati povećana udarna opterećenja.

Bor karbide, odnosno spojeve s ugljikom, zubni tehničari već dugo koriste. Pitate se zašto se tako zovu?

Zato što su bušilice u uređajima napravljene od legure sa karbidom 5. elementa. Takvo bušenje zuba je najbrže i najefikasnije.

Formula bora c: — B 4 C. Postoji i rjeđe jedinjenje B 13 C 2 . Oba su odlični abrazivi jer, poput .

Nitridi 5. supstance, odnosno njeni spojevi sa, odlični su poluprovodnici.

Njihova specifična provodljivost je veća od provodljivosti dielektrika, ali manja od metala.

Poluprovodnici su potrebni u integrisanim kolima, tranzistorima, optoelektronici.

Tajna materijala je da kako temperatura raste, oni počinju bolje provoditi struju. Obični provodnici u toplini, naprotiv, gube svoja svojstva.

Iskopavanje bora

U jedinjenjima, bor se izdvaja iz unutrašnjosti zemlje. U prosjeku ima 4 grama 5. elementa po toni stijene.

Najviše, oko 100 mikrograma po kilogramu stijene, u boru. Traži se i gdje ima alkalnih tla.

Oni su najzasićeniji elementom. Zanimljivo je da se može dobiti čak i iz morskih biljaka. U njima je 5. supstanca 120 mikrograma po kilogramu.

Od minerala, uleksit je najbogatiji borom. Njegova ležišta se, na primjer, razvijaju u Čileu. Ukupne rezerve se procjenjuju na 30.000.000 tona.

Sva ležišta se nalaze u pustinji Atacama. Prve isporuke odavde počele su sredinom 19. vijeka, odmah nakon izgradnje željeznice u zemlji.

Koliko je bor koštao tih godina nije rečeno. Međutim, možemo saznati trenutnu cijenu.

Cijena bora

Cijena proizvodnje ovisi o vrsti i obimu. Dakle, u metalurgiji vam je potrebna čista, amorfni bor.

Amorfna je supstanca koja nema kristalnu rešetku.

Ako industrijalci steknu kristalni element, onda se on zgnječi što je više moguće.

Dakle, amorfni bor u prahu u pakovanju od 15 kilograma košta oko 9.000 rubalja.

Međutim, postoje prijedlozi u kojima se kilogram procjenjuje na samo 50 rubalja. Ovdje već morate prikupiti dosije o dobavljaču.

Razlog niske cijene može biti kontaminacija borom, velikim postotkom nečistoća. Mada, ima i poštenih ponuda, posebno kod veleprodajnih isporuka.

Što se tiče spojeva 5. elementa, za karbide daju od 100 do 700 rubalja. Ovo je cijena za 1000 grama.

Rasprostranjenost troškova je opravdana različite formule i svojstva karbida. Za kilogram bornog anhidrita morate platiti oko 250, a za nitrid - nekoliko hiljada rubalja.

Upoznaje i organobor. Ovo je kompleksno gnojivo, jer da 5. element nije potreban biljkama, kao ljudskom tijelu, ne bi se ekstrahirao iz algi. Tipično pakovanje organobora je litar. Njegova cijena je 350-400 rubalja.

Bor ili Borum (lat.) je nemetalni element. Postoje dva oblika: amorfni i kristalni. Amorfni tip je smeđi prah, bez mirisa i ukusa. Ima veoma visoku tačku topljenja. Kristalni oblik elementa su granatnocrveni kristali. Veoma su tvrdi, po ovom pokazatelju mogu se porediti sa dijamantom i istovremeno krhki. Element je hemijski inertan pri standardnim temperaturnim uslovima.

Ime elementa dato je drevnim imenom jednog od jedinjenja "boraks". Štaviše, i na latinskom i na arapskom su bili bliski: boraks "i cvekla". Skoro istovremeno su ga 1808. godine otkrila dva naučnika - Gay-Lussac (Francuska) i Denis (Engleska), i koristili su različite metode.

U prirodi se javlja samo u obliku borne kiseline ili soli koje ona formira (borati i poliborati). AT zemljine kore sadržaj je otprilike hiljaditi dio procenta.

Veze elemenata se često koriste u industrijska proizvodnjačelika za povećanje tvrdoće i otpornosti na visoke temperature, što je neophodno za stvaranje nuklearnih reaktora ili raketa. aktivno se koristi u hemijskoj (kompoziti, deterdženti, fotografski materijali, gorivo) i industriji stakla.

Djelovanje bora i njegova biološka uloga

Djelovanje makroelementa na ljudski život pokazuje svu njegovu važnost. Naučnici su dokazali da je bor potreban svim živim bićima na ovoj planeti - biljkama, životinjama i, naravno, neophodan je za osobu, a samim tim i njegovu biološka uloga neophodna za normalno funkcionisanje organizma.

U našem tijelu ova supstanca je koncentrirana u tkivima kostiju i zubne cakline, čak sudjeluje u njihovom formiranju. Ima ga i u mozgu, mišićima, jetri, plućima i bubrezima. Veoma je važan za muškarce i njihovu sposobnost razmnožavanja, jer se nalazi u testisima. Zanimljivo je da je krvna plazma novorođenčadi visoko zasićena borom, ali njegova količina počinje da se smanjuje vrlo brzo, i to u prvim danima života.

Teško je precijeniti funkcije bora i njihov utjecaj na ljudski život:

Također je u stanju ublažiti upalu i smanjiti tumore.

Dnevna stopa

Dnevna norma makronutrijenata je 1-3 mg. Doze za muškarce i žene su različite. Na primjer, jači spol treba 0,6-1,5 mg, i lijepe dame potrebno vam je malo više - 1-2 mg. Problemi mogu nastati kada se prima manje od 0,2 mg i više od 4 grama.

Sportaši, osobe s urolitijazom i žene u menopauzi zahtijevaju povećanje dnevnih normi, ali uzimajući u obzir preporuke liječnika.

Nedostatak bora – kakav efekat ima nedostatak nekog elementa na organizam?

Nedostatak makronutrijenata je prilično rijedak fenomen i može se pojaviti kod nedovoljnog unosa hranom i poremećaja metabolizma i probavljivosti.

Prvi simptomi su vrlo slični manifestacijama osteoporoze: problemi s kosom, noktima i zubima, a mogu se pojaviti i bol u zglobovima i kostima. Strada centralni nervni sistem, zbog čega osoba postaje rastresena, pospana, njegove reakcije se usporavaju.

Duži nedostatak elementa dovodi do neugodnih simptoma i bolesti:

• osteoporoza kod starijih osoba i žena tokom menopauze;
• smanjen imunitet;
• promjene u sastavu krvi;
• usporavanje rasta kod djece;
• smanjenje moždane aktivnosti i, shodno tome, mentalnih sposobnosti;
• poremećaj endokrinog sistema;
• otežano zacjeljivanje rana, ozljeda i prijeloma;
• predispozicija za razvoj dijabetes melitusa.

Nedostatak je prilično lako nadoknaditi uz pomoć kompetentne prehrane.

Višak bora

Kod uzimanja lijekova koji sadrže bor može doći do viška makronutrijenata, gotovo je nemoguće dobiti prekomjernu količinu elementa hranom.

Redovno predoziranje od 3 mg može uzrokovati znakove trovanja zbog svojih toksičnih svojstava. Gubitak apetita, osip na koži, povraćanje, dijareja, glavobolja, anksioznost. Duže i nekontrolisano predoziranje može izazvati bolesti probavnog sistema, bolesti bubrega, jetre i centralnog nervnog sistema.

Preobilje u tijelu može se pojaviti u industrijskim područjima gdje okruženje(vazduh, voda i tlo) kontaminirani su toksičnim derivatima bora. U tom slučaju simptomi kao što su iritacija sluznice očiju i nazofarinksa, oštećenje pluća mogu se pojaviti prilično brzo.

Obično se bor nakon apsorpcije izlučuje iz organizma putem bubrega, ali u slučaju predoziranja počinje da se akumulira u crijevima i želucu, izazivajući iritaciju, upalu i intoksikaciju, što može utjecati i na druge organe.

Bor ne utiče na spoljašnju kožu, osim u veoma visokim koncentracijama, kao i ne izaziva mutacijske promjene u tijelu.

Izvori koji sadrže ovu supstancu

Proizvodi koji sadrže bor uglavnom se mogu pripisati biljnom porijeklu - to su orasi, suhe šljive, grožđice, mahunarke, grožđe, jabuke, soja, med, urme, plodovi mora.

Voda za piće nekih regiona naše planete sadrži veoma veliku količinu ovog elementa. Važno je napomenuti da lokalno stanovništvo rjeđe ponekad pate od bolesti zglobova.

Proizvodi životinjskog podrijetla (meso, riba, jaja, mliječni proizvodi) su prilično siromašni sadržajem bora, pa se na njih teško može računati.

Postoji još jedna zanimljivost - pića kao što su jabukovača, pivo i vino su veoma bogata borom, ali pod uslovom da se prave po klasičnim recepturama od prirodnih proizvoda. Međutim, nemojte pretjerivati ​​u njihovoj upotrebi - bit će mnogo više štete.

Postoje neke tvari, interakcija bora s kojima može dovesti do neočekivanih posljedica. Na primjer, bor usporava apsorpciju vitamina C, aminokiselina koje sadrže sumpor i bakar. I, naprotiv, u stanju je da pojača dejstvo alkohola i antibiotika.

Indikacije za termin

Indikacije za imenovanje makronutrijenata svode se na kompleksno liječenje osteoporoze, obnavljanje stanja žena tijekom menopauze.

BOR (lat. Borum), B, hemijski element III grupe kratkog oblika (13. grupa dugog oblika) periodični sistem, atomski broj 5, atomska masa 10.811; nemetalni U prirodi postoje dva stabilna izotopa: 10 V (19,9%) i 11 V (80,1%); umjetno dobiveni izotopi s masenim brojevima 7-19.

Istorijat. Prirodna jedinjenja bora, uglavnom boraks, poznata su od ranog srednjeg veka. Borax, ili tinkal, uvezen je u Evropu sa Tibeta, koristio se u kovanju metala, uglavnom zlata i srebra. Od arapskog naziva buraq (burak) i kasnolatinskog boraksa (boraks), naziv elementa je nastao. Bor je otkriven 1808: J. Gay-Lussac i L. Tenard su izolovali element iz oksida B 2 O 3 zagrijavanjem sa metalnim kalijem, G. Davy - elektrolizom rastopljenog B 2 O 3.

Rasprostranjenost u prirodi. Sadržaj bora u zemljinoj kori iznosi 5·10 -3% po težini. Ne javlja se u slobodnom obliku. Najvažniji minerali: boraks Na 2 B 4 O 7 10H 2 O, kernit Na 2 B 4 O 7 -4H 2 O, kolemanit Ca 2 B 6 O 11 5H 2 O itd. Bor je koncentrisan u obliku kalijevih borata i zemnoalkalnih elemenata u sedimentnih stijena(vidi prirodni borati, rude bora).

Svojstva. Eksterna konfiguracija elektronska školjka atom bora 2s 2 2p 1 ; oksidacijsko stanje +3, rijetko +2; Paulingova elektronegativnost 2,04; atomski radijus 97 pm, jonski radijus B 3+ 24 pm (koordinacijski broj 4), kovalentni radijus 88 pm. Energija jonizacije B 0 → B + → B 2+ → B 3+ 801, 2427 i 3660 kJ/mol. Standardni potencijal elektrode para B (OH) 3 / B 0 je -0,890 V.

Bor postoji u nekoliko alotropskih modifikacija. Na temperaturama ispod 800 °C formira se amorfni bor (tamni prah, gustina 2350 kg/m sa crvenkastim nijansama, najstabilniji), 1200-1500 °C - tetragonalne modifikacije. Na temperaturama iznad 1500 °C, β-romboedarska modifikacija je stabilna. Kristalne rešetke svih tipova sastoje se od B 12 ikosaedara različito upakovanih u kristal. Za β-romboedarsku modifikaciju: t PL 2074 °C, t KIP 3658 °C, gustina 2340 kg / m 3 (293 K), toplotna provodljivost 27,0 W / (m K) (300 K).

Bor je dijamagnetičan, specifična magnetna osetljivost je -0,78·10 m 3 /kg. To je poluvodič p-tipa sa zazorom od 1,56 eV. Tvrdoća bora po Mohsovoj skali je 9,3. Karakterizira ga visoka sposobnost apsorpcije neutrona (za izotop od 10 V, poprečni presjek hvatanja termalnih neutrona je 3,8 10 -25 m 2).

Bor je hemijski inertan. Reaguje sa kiseonikom na temperaturama iznad 700°C, formirajući staklasti oksid B 2 O 3. Na temperaturama iznad 1200°C, bor stupa u interakciju sa N 2 i NH 3, dajući bor nitrid BN. Formira sa P i As na temperaturama iznad 700°C fosfide i arsenide, koji su visokotemperaturni poluprovodnici. Na temperaturama iznad 2000 °C, bor reaguje sa ugljenikom i formira karbide bora. Sa halogenima na povišenim temperaturama stvara isparljive trihalide, koji se lako hidroliziraju i imaju tendenciju formiranja kompleksa tipa H; bor ne stupa u interakciju s vodonikom, vodom, kiselinama i alkalnim otopinama. Koncentrovani HNO 3 i carska vodena voda oksidiraju bor u ortobornu kiselinu H 3 BO 3 . Fuzija bora sa alkalijama u prisustvu oksidacionog agensa dovodi do stvaranja borata. Formira boride sa metalima na visokim temperaturama. Djelovanjem kiselina na boride mogu se dobiti borohidridi za koje su karakteristične reakcije adicije sa stvaranjem metalnih borohidrida. Za organoelementna jedinjenja bora, pogledajte članak Organoborna jedinjenja.

Bor pripada mikroelementima, njegov sadržaj u biljnim i životinjskim tkivima je 10-10-4%. Bor je uključen u metabolizam ugljikohidrata i fosfata. Ljudska potrošnja hrane bogate borom uzrokuje kršenje metabolizma ugljikohidrata i proteina, što dovodi do gastrointestinalnih bolesti. Bor je biogeni element neophodan za život biljaka. Sa nedostatkom ili viškom bora u biljnim tkivima, obično povezanim s nedostatkom ili viškom elementa u tlu, dolazi do morfoloških promjena i bolesti biljaka (gigantizam, patuljastost, poremećene tačke rasta itd.). Male količine bora dramatično povećavaju prinos mnogih useva (vidi Mikrođubriva).

Potvrda. U industriji se bor dobiva iz prirodnih borata: kolemanit i inioit se prerađuju alkalnom metodom uz oslobađanje bora u obliku boraksa, boracit se prerađuje kiselinom uz nastanak ortoborne kiseline koja se pretvara u B 2 O 3 na temperaturi od oko 235 °C. Amorfni bor se dobija redukcijom boraksa ili B 2 O 3 aktivnim metalima - Mg, Na, Ca itd., kao i elektrolizom taline Na ili K, kristalni bor - redukcijom BCl 3 ili BF 3 halogenida sa vodonikom, razlaganjem borovih halogenida i hidrida (uglavnom B 2 H 6) na temperaturi od 1000-1500 °C ili kristalizacijom amorfnog bora.

Aplikacija. Bor se koristi kao komponenta legura otpornih na koroziju i toplinu, kao što je ferobor - legura Fe sa 10-20% B, kompozitnih materijala (boroplastika). Mali dodatak bora (udio procenta) značajno povećava mehanička svojstva čelika, legura obojenih metala. Površina čeličnih proizvoda je zasićena borom (boriranjem) u cilju poboljšanja mehaničkih i korozivnih svojstava. Bor se koristi kao poluvodič za proizvodnju termistora. Oko 50% dobijenih veštačkih i prirodnih jedinjenja bora koristi se u proizvodnji stakla, do 30% - u proizvodnji deterdženata. Mnogi boridi se koriste kao rezni i abrazivni materijali. Nd 2 Fe 14 V feromagnet se koristi za proizvodnju snažnih trajnih magneta, feromagnetna legura Co-Pt-Cr-B se koristi kao medij za snimanje u modernim informacionim medijima. Bor i njegove legure apsorbiraju neutrone u proizvodnji kontrolnih šipki za nuklearne reaktore.

Lit.: Bor, njegova jedinjenja i legure. K., 1960; Golikova O., Samatov S. Bor i njegova poluprovodnička jedinjenja. Tash., 1982; Hemija bora u milenijumu / Ed. R. V. King. Amst.; Oksf., 1999.

A. A. Elisejev, Yu. D. Tretjakov.

DEFINICIJA

Bor- peti element Periodni sistem. Oznaka - B od latinskog "borum". Smješten u drugom periodu, IIIA grupa. Odnosi se na nemetale. Nuklearni naboj je 5.

Bor je relativno rijedak u prirodi; ukupan sadržaj u zemljinoj kori je oko 10 -3% (tež.).

Glavna prirodna jedinjenja bora uključuju bornu kiselinu H 3 BO 3 i soli bornih kiselina, od kojih je najpoznatiji boraks Na 2 B 4 O 7 × 10H 2 O.

U normalnim uslovima, bor je supstanca kristalne strukture (romboedarska singonija) tamnosive boje (slika 1). Vatrostalna (tačka topljenja 2075 o C, tačka ključanja 3700 o C), dijamagnetna, ima poluprovodnička svojstva.

Rice. 1. Bor. Izgled.

Atomska i molekulska težina bora

Relativna molekulska težina M r je molarna masa molekula, koja se odnosi na 1/12 molarne mase atoma ugljika-12 (12 C). Ovo je bezdimenzionalna veličina.

Relativna atomska masa A r je molarna masa atoma supstance, koja se odnosi na 1/12 molarne mase atoma ugljenika-12 (12 C).

Budući da bor postoji u slobodnom stanju u obliku jednoatomskih molekula B, vrijednosti njegovih atomskih i molekularna težina match. One su jednake 10,806.

Alotropija i alotropske modifikacije bora

Bor karakteriše ispoljavanje alotropije, tj. postojanje u obliku nekoliko jednostavne supstance nazvane alotropske (alotropne) modifikacije. Prvo, bor postoji u dva agregatna stanja- kristalna (obojena sivo) i amorfna (obojena belo). Drugo, u kristalnom obliku, bor ima više od 10 alotropnih modifikacija. Na primjer, atomi bora mogu se kombinirati u grupe B 12 koje imaju oblik ikosaedra - dvadesetostranog (slika 2).

Rice. 2. Ikosaedarsko grupiranje atoma bora B 12 .

Ovi B 12 ikosaedri, zauzvrat, mogu biti locirani jedan u odnosu na drugi u kristalu na različite načine:

Izotopi bora

U prirodi, bor postoji kao dva stabilna izotopa 10 B (19,8%) i 11 B (80,2%). Njihovi maseni brojevi su 10, odnosno 11. Izotop bora 10 B ima pet protona i pet neutrona, dok izotop 11 B ima isti broj protona i četiri neutrona.

Postoji dvanaest umjetnih (radioaktivnih) izotopa bora s masenim brojevima od 5 do 17, od kojih je 8 B najstabilnije, s vremenom poluraspada od 0,77 s.

Joni bora

Na vanjskom energetskom nivou atoma bora, postoje tri valentna elektrona:

1s 2 2s 2 2p 1 .

Kao rezultat hemijska interakcija bor može izgubiti svoje valentne elektrone, tj. biti njihov donor, i pretvoriti se u pozitivno nabijeni ion (B 3+) ili prihvatiti elektrone od drugog atoma, tj. budu njihov akceptor i pretvaraju se u negativno nabijeni ion (B 3-):

B 0 -3e → B 3+;

B 0 +3e → B 3- .

Molekul i atom bora

U slobodnom stanju, bor postoji u obliku jednoatomskih molekula B. Evo nekih svojstava koja karakteriziraju atom i molekul bora:

Legure bora

U metalurgiji se bor koristi kao dodatak čeliku i nekim legurama obojenih metala. Dodavanje vrlo malih količina bora smanjuje veličinu zrna, što dovodi do poboljšanja mehaničkih svojstava legura. Koristi se i površinsko zasićenje čeličnih proizvoda borom - boranje, čime se povećava tvrdoća i otpornost na koroziju.

Primjeri rješavanja problema

PRIMJER 1

PRIMJER 2

Vježbajte	Naći formulu za jedinjenje bora sa vodonikom (boranom), koje ima sastav u masenim udjelima od procenta: bor - 78,2; vodonik - 21.8. Ako je masa 1 cm 3 ovog gasa jednaka masi 1 cm 3 azota.
Rješenje	Maseni udio elementa X u molekuli sastava HX izračunava se po sljedećoj formuli: ω (X) = n × Ar (X) / M (HX) × 100%. Označimo broj molova elemenata koji čine spoj kao "x" (bor), "y" (vodonik). Tada će molarni omjer izgledati ovako (vrijednosti relativ atomske mase preuzeto iz periodnog sistema D.I. Mendeljejev, zaokruženo na cijele brojeve): 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. Sredstva najjednostavnija formula jedinjenja bora sa vodonikom (boran) imaće oblik BH 3 i molarna masa 14 g/mol. Prema stanju problema: m (N 2) \u003d 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(N 2) = m (B x H y) = M (B x H y) × 1 / 22,4; M (B x H y) \u003d m (N 2) × 22,4 = 1,25 × 22,4 = 28 g / mol. Da bismo pronašli pravu formulu tvari, nalazimo omjer dobivenih molarnih masa: M(B x H y) / M(BH 3) = 28 / 12 = 2. To znači da bi indeksi atoma bora i vodonika trebali biti 2 puta veći, tj. formula borana će izgledati kao B 2 H 6 .
Odgovori	B2H6

Bor je peti hemijski element, pripada trećoj grupi glavne podgrupe periodnog sistema D. I. Mendeljejeva. Pokazuje svojstva i metala i nemetala. U normalnom stanju, to je kristalna supstanca blijedo braon. Naziv bor dolazi od arapske riječi "borak", koja označava jedno od najčešćih spojeva bora u prirodi - mineral boraks. Ako bor ne sadrži nečistoće, onda je bezbojan. Prirodno se javlja u raznim vulkanskim i sedimentnim stijenama. Jedinjenja bora s nečistoćama također se često nalaze u obliku borosilikata, borata i drugih minerala u kojima se nalazi u malim koncentracijama. Njegovi spojevi su prisutni u većini termalnih izvora, morska voda, kao i u vodama koje prate naftna polja. Osim toga, bor se često nalazi u mnogim tipovima tla.

Istorijske činjenice

Prvi slobodni bor dobijen je 1808. Francuski hemičari Joseph Gay-Lussac i Louis Jacques Tenard su restauracijom bornog anhidrida, prethodno dobijenog kalcinacijom borne kiseline, uspjeli dobiti novi element. Međutim, rezultirajuća tvar sadržavala je ogroman broj nečistoća. Nakon 50 godina, fiziohemičar Henri St. Clair Deville i Friedrich Wöhler otkrili su da bor može postojati u dvije modifikacije: u kristalnom obliku nalik dijamantu i u amorfnom obliku, najsličnijem grafitu. Međutim, 1876. godine objavljen je članak u kojem njemački hemičar L. Gampe tvrdi da kristalni bor uopšte nije elementaran, već je samo spoj aluminijum-borida AlB 12. Takva sudbina zadesi grafitni bor, francuski hemičar K. Joly daje čudnu formulu B 48 C 2 Al, koja se ne uklapa u klasičnu teoriju valencije elemenata. Kasnije, 1908. godine, Amerikanac Ezekiel Weintraub potvrdio je Gumpovu poziciju o boru nalik dijamantu i bio je prvi koji je izolovao ovaj hemijski element čistoće od 99%.

Hemijska svojstva bora

U normalnim uslovima, bor ne pokazuje posebna svojstva i stoga se smatra inertnim elementom, koji reaguje samo sa fluorom. Amorfni bor je aktivniji od kristalnog bora. Međutim, s povećanjem temperature povećava se aktivnost bora, na primjer, na dovoljno visokim temperaturama bor počinje reagirati sa sumporom, kisikom i nekim halogenima. Bor počinje da gori crvenim plamenom kada temperatura poraste na 700⁰C. Tokom sagorevanja nastaje anhidrid bora, koji je providna staklena masa. Daljnjim povećanjem temperature, bor reagira s dušikom, formirajući bor nitrit, s ugljikom - karbid, a također i s metalima - boride. Bor je nerastvorljiv u kiselinama na normalnim temperaturama, sa izuzetkom koncentrovane azotne kiseline. S alkalnim otopinama, bor se ponaša aktivnije, polako se otapa, stvara borate. Nakon detaljnijeg ispitivanja, bor otkriva mnoga svojstva koja su zajednička sa silicijumom, na primjer, borna kiselina, kao i silicijumska kiselina, ima slaba kisela svojstva i otapa se u fluorovodoniku, formirajući gasovita jedinjenja bora i silicijuma, respektivno.

Primena bora

Bor se koristi u raznim legurama čelika za poboljšanje određenih kvaliteta materijala, kao i otpornosti na koroziju. Izotop bora od 10 V sposoban je zadržati toplinske neutrone, zahvaljujući ovoj osobini koristi se za stvaranje posebnih šipki koje reguliraju rad nuklearnih reaktora. Gasovito jedinjenje bora BF 3 našlo je primenu kao brojači neutrona. Bor i spojevi kao što su karbidi, nitridi, fosfidi i slično se široko koriste kao dielektrici i dio su poluvodičkih materijala. Borna kiselina se, zajedno sa solima, koristi u organske reakcije kao katalizator. Takođe, derivati ​​bora su deo mnogih vrsta raketnog goriva.

Od posebnog interesa je takvo jedinjenje kao što je bor nitrid, koji može formirati čitave grupe spojeva sličnih organskim tvarima ugljika. Na primjer, bor nitrid heksahidrid ima mnogo zajedničkog u strukturi sa etanom. Koristi se kao gorivo za električna vozila.

Borax sapun

• Bor igra važnu ulogu u životu biljaka. Njegovim nedostatkom poremećeni su mnogi procesi povezani s oksidacijom energije i sintezom potrebnih tvari u biljnim tkivima. Pravovremeno đubrenje tla sprečava bolesti biljaka i povećava prinos.
• Gen koji kontrolira koncentraciju bora u ćeliji također je povezan s jednim od rijetkih tipova iscrpljenosti rožnice u ljudskom oku.
• Svakog dana, osoba unese od 1 do 3 mg bora sa hranom. U ovom slučaju, doza od oko 4 g smatra se toksičnom.
• Bor je aktivno uključen u rast koštanog tkiva, povećavajući apsorpciju kalcijuma. Osim toga, utiče na zdravlje zglobova i njihovu pokretljivost.
• Za prekrasnu zelenu boju plamena, jedinjenja bora se često dodaju u vatromet.
• Borna kiselina je svojevrsni izuzetak, jer. zbog svojih slabosti kiselinska svojstva može se naći u zemljinoj kori. Zbog toga se često naziva mineralnim. Ako se kiselina zagrije s bornom kiselinom, onda se može dobiti još jedna slaba vrsta borne kiseline - metaborna kiselina. Međutim, postoje vrlo jake varijante bornih kiselina, na primjer, kompleksna fluoroborna kiselina H je reakcijski proizvod kombinacije fluorovodika i bor trifluorida. Po svojim svojstvima, ova kiselina ni na koji način nije inferiorna ni fluorovodičnom, ni sumpornom, ni hlorovodoničnom kiselinom.