A csirkétől az emberig. Általában azt mondják: - "A majomtól." De itt nem az evolúcióról van szó, hanem a fontosság bizonyításáról bór a test számára.

1981-ig az elemet jelentéktelennek tekintették, és nem volt szükség az étrendbe való felvételére. A tudósok hite megrázta a csirkéket.

Termesztésük sikeresebb volt, ha az élelem is beletartozik bór. 1985-ben bebizonyosodott, hogy szükséges a csirkék számára, és a 90-es évekre már az emberhez is eljutott.

Kiderült, hogy a bór egy elem támogatja a csontsűrűséget.

Ezenkívül az anyag fenntartja a férfi és női hormonok, azaz az ösztrogén és a progeszteron normál termelését.

Kísérletek kimutatták, hogy a szedést bórkészítmények, az emberek 40%-kal kevesebbet veszítenek, és 33%-kal.

A bór tulajdonságai

Bor - kémiai elem 5. szám alatt állva. Az anyag szerkezete atomi.

Ez jellemző a fémekre, azonban a bór nem vonatkozik rájuk. Az elem kivételt képez a nemfémek csoportjában.

Valójában a periódusos rendszerben a bórtól húzott vonalon és felett vannak.

A nemfémeket molekulaszerkezet jellemzi, de, és az 5. anyag kívül esik a szabályokon.

Az atomrács rekordnak számító 5,7 hektopascal szakítószilárdságot biztosít a hősnek.

Nem csoda, hogy rostos bór - chem. elem kompozit anyagokhoz adják.

Mesterségesen jönnek létre, különböző tulajdonságú komponensek kombinálásával. Ennek eredményeként könnyű, de merev, tartós és kopásálló szerkezeteket kapnak.

Bór atomok 5 protonból és ugyanannyi vagy 6 neutronból áll. Ennek megfelelően két természetes izotóp létezik: - 10. és 11..

Egy elem atomjának elektronhéjain 5 részecske forog. Két elektron az atommaghoz legközelebbi pályán, három pedig a távoli pályán található.

Ezért a szabvány bór vegyérték egyenlő +3. A vegyérték arra utal, hogy egy atom képes bizonyos számú kémiai kötést kialakítani más elemekkel.

Három kölcsönhatásra kész elektron biztosítja az 5. elemet nagy kémiai aktivitással.

Jellemző például a fémporokkal végzett szinterezési reakció. Boridok képződnek. Az 5. szubsztancia „törekszik” és arra. Igaz, a képződött bórhidrid instabil.

De bór-oxidok ellenálló. Az utóbbiakat általában magas hőmérsékleten más elemek oxidjaiból nyerik. Így a bór helyettesítheti a szenet szén-monoxid, szilícium ben.

Bórvegyületek egyedüli képviselői a természetben. Szabad formában az 5. elemet csak laboratóriumokban kapják meg.

A kísérlet először Henri Moissan volt sikeres. A francia kémikus magnézium-termikus módszert dolgozott ki a tisztaság előállítására bór. A periódusos rendszer eleme a reakció során extrahált: B 2 O 3 + 3Mg -à3MgO + 2B.

Ugyanakkor a végső bór legfeljebb 10%-ban volt szennyeződésekkel szennyezett. Figyelembe lehetett venni az elem megjelenését.

Ez kemény, szürkeállomány. Csak 4000 Celsius fokon lehet megolvasztani.

A bór két természetes izotópja lényegesen különbözik jellemzőiben, különösen a termikus neutronbefogási keresztmetszetben.

Ez utóbbiak atomi reakciókat váltanak ki. A befogási keresztmetszet a bórmag azon képessége, hogy befogja a lassú neutronokat. Ha az indikátor nagy, szabályozhatja a reakció lefolyását, leállíthatja.

Ez azt jelenti, hogy a nagy befogási keresztmetszetű anyagok alkalmasak atomreaktorok rúdjaira. A bór izotópjai közül csak egy alkalmas. Hogy melyiket, azt a következő fejezetben áruljuk el.

Bór alkalmazása

Könnyű, alkalmas reaktorrudakhoz bór izotóp, azaz B10. Nem csak nagy rögzítési keresztmetszete van, hanem a periódusos rendszer elemei közül az első.

Ezzel szemben a 11. fúró rendelkezik a legkisebb mutatóval. Ennek megfelelően az 5. anyag nehéz változata használható a reaktorok forró zónájában. Vagyis a B11 kiváló szerkezeti anyag az atomerőművek számára.

Az atomenergia-ipar nem csak tiszta bór, hanem annak kapcsolata is.

Ez a termikus neutronszámlálókban szükséges gáz. Bórnak is nevezik. A készülék sugárzás vevőként szolgál.

Az atomreaktorokban, és nem csak egyébként, jól jön a bór tűzállósága és hőállósága.

Ezért az elem sok kiegészítővé válik. Leggyakrabban telítik a felületüket.

Ezt a folyamatot fúrásnak nevezik. Általában neki van alávetve. Felületük tartósabbá és korrózióállóbbá válik.

Ennek eredményeként a bórozott acél agresszív környezetben is szolgálhat, és ellenáll a megnövekedett lökésterhelésnek.

A bórkarbidokat, vagyis a szénnel alkotott vegyületeket a fogtechnikusok régóta használják. Vajon miért hívják így?

Mivel a készülékekben lévő fúrók az 5. elem keményfémével készült ötvözetből készülnek. Az ilyen fogfúrás a leggyorsabb és leghatékonyabb.

Bór formula c: — B 4 C. Van egy ritkább B 13 C 2 vegyület is. Mindkettő kiváló csiszolóanyag, mert pl.

Az 5. anyag nitridjei, vagyis vegyületei kiváló félvezetők.

Fajlagos vezetőképességük nagyobb, mint a dielektrikumé, de kisebb, mint a fémeké.

Félvezetőkre szükség van integrált áramkörökben, tranzisztorokban, optoelektronikában.

Az anyagok titka az, hogy ahogy a hőmérséklet emelkedik, úgy kezdenek jobban áramot vezetni. A hőben lévő közönséges vezetők éppen ellenkezőleg, elvesztik tulajdonságaikat.

Bórbányászat

A vegyületekben a bórt a föld belsejéből vonják ki. Átlagosan 4 gramm 5. elem van egy tonna kőzetben.

Legfőképpen körülbelül 100 mikrogramm kőzet kilogrammonként, bórban. Azt is keresik, hol vannak szikes talajok.

Ezek a leginkább telítettek az elemmel. Érdekes módon még tengeri növényekből is kinyerhető. Bennük az 5. anyag 120 mikrogramm kilónként.

Az ásványok közül az ulexit a leggazdagabb bórban. Lelőhelyeit például Chilében fejlesztik. A teljes tartalékot 30 000 000 tonnára becsülik.

Minden lelőhely az Atacama-sivatagban található. Az első kiszállítások innen a 19. század közepén kezdődtek, közvetlenül az ország vasútépítése után.

Hogy mennyibe került a bór ezekben az években, azt nem mondják el. Az aktuális árcédulát azonban megtudhatjuk.

Bór ár

Az előállítás költsége a típustól és a mennyiségtől függ. Tehát a kohászatban tiszta, amorf bór.

Az amorf olyan anyag, amelynek nincs kristályrácsa.

Ha az iparosok kristályos elemet szereznek be, akkor azt a lehető legösszetörik.

Tehát az amorf bórpor 15 kilogrammos csomagban körülbelül 9000 rubelbe kerül.

Vannak azonban olyan javaslatok, amelyekben egy kiló csak 50 rubelre becsülhető. Itt már össze kell gyűjteni egy dossziét a szállítóról.

Az alacsony költség oka a bór szennyezettsége, a szennyeződések nagy százaléka lehet. Bár vannak becsületes ajánlatok is, főleg a nagykereskedelmi kiszállításokra.

Ami az 5. elem vegyületeit illeti, a karbidok 100-700 rubelt adnak. Ez az árcédula 1000 grammra.

A költség megoszlása ​​indokolt különböző képletekés a karbidok tulajdonságai. Egy kiló bór-anhidritért körülbelül 250, a nitridért pedig több ezer rubelt kell fizetni.

Találkozik és organobor. Ez egy komplex műtrágya, mert ha az 5. elemre nem lenne szükség a növényeknek, mint az emberi szervezetnek, akkor azt nem vonják ki az algákból. Az organobor tipikus kiszerelése liter. Költsége 350-400 rubel.

Bor vagy Borum (lat.) nem fémes elem. Két formája van: amorf és kristályos. Az amorf típus barna por, szagtalan és íztelen. Nagyon magas olvadáspontja van. Az elem kristályos formája gránátvörös kristályok. Nagyon kemények, e mutató szerint a gyémánthoz hasonlíthatók és ugyanakkor törékenyek. Az elem kémiailag inert szabványos hőmérsékleti feltételek mellett.

Az elem nevét az egyik „bórax” vegyület ősi neve adta. Ráadásul mind latinul, mind arabul közel álltak egymáshoz: bórax "és cékla". 1808-ban szinte egyidejűleg fedezte fel két tudós - Gay-Lussac (Franciaország) és Denis (Anglia), és különböző módszereket alkalmaztak.

A természetben csak bórsav vagy az általa képződött sók (borátok és poliborátok) formájában fordul elő. NÁL NÉL földkéreg tartalom körülbelül egy ezred százalék.

Az elemkapcsolatokat gyakran használják ipari termelés acél a keménység és a magas hőmérsékletekkel szembeni ellenállás növelésére, ami szükséges atomreaktorok vagy rakéták létrehozásához. aktívan használja a vegyipar (kompozitok, mosószerek, fényképészeti anyagok, üzemanyag) és az üvegipar.

A bór hatása és biológiai szerepe

Egy makroelem emberi életre gyakorolt ​​hatása megmutatja minden fontosságát. A tudósok bebizonyították, hogy a bórra minden élőlénynek szüksége van ezen a bolygón - növényeknek, állatoknak, és természetesen szükséges az embernek, és ennek megfelelően biológiai szerepe nélkülözhetetlen a szervezet normális működéséhez.

Szervezetünkben ez az anyag a csontok és a fogzománc szöveteiben koncentrálódik, ezek kialakításában is részt vesz. Sok van belőle az agyban, az izmokban, a májban, a tüdőben és a vesében is. Nagyon fontos a férfiak és a szaporodási képességük számára, mert a herékben található. Érdekes módon az újszülöttek vérplazmája bórral erősen telített, de mennyisége nagyon gyorsan csökkenni kezd, és az élet első napjaiban.

Nehéz túlbecsülni a bór funkcióit és az emberi életre gyakorolt ​​hatását:

A gyulladás enyhítésére és a daganatok csökkentésére is képes.

Napi árfolyamon

A makrotápanyag napi normája 1-3 mg. A férfiak és a nők adagja eltérő. Például az erősebb nemnek 0,6-1,5 mg-ra van szüksége, ill szép hölgyek egy kicsit több kell - 1-2 mg. Problémák merülhetnek fel, ha 0,2 mg-nál kevesebb és 4 grammnál nagyobb adagot kapnak.

A sportolóknak, az urolithiasisban szenvedőknek és a menopauzás nőknek szükségük van a napi normák növelésére, de figyelembe kell venni az orvos ajánlásait.

Bórhiány - milyen hatással van egy elem hiánya a szervezetre?

A makrotápanyag-hiány meglehetősen ritka jelenség, és akkor fordulhat elő, ha a táplálékból elégtelen a bevitel, valamint az anyagcsere és az emészthetőség megsértése.

Az első tünetek nagyon hasonlóak az oszteoporózis megnyilvánulásaihoz: haj-, köröm- és fogproblémák, és megjelenhetnek fájdalomízületekben és csontokban. A központi idegrendszer szenved, aminek következtében az ember zavarodottá, álmossá válik, reakciói lelassulnak.

Az elem hosszabb hiánya kellemetlen tünetekhez és betegségekhez vezet:

• csontritkulás időseknél és nőknél a menopauza idején;
• csökkent immunitás;
• változások a vér összetételében;
• növekedési retardáció gyermekeknél;
• az agyi aktivitás és ennek megfelelően a mentális képességek csökkenése;
• az endokrin rendszer zavara;
• sebek, sérülések és törések nehéz gyógyulása;
• hajlam a diabetes mellitus kialakulására.

A hiányt meglehetősen könnyű pótolni egy hozzáértő étrend segítségével.

Többlet bór

Bórtartalmú gyógyszerek szedése során makrotápanyag-többlet léphet fel, szinte lehetetlen étellel túlzott mennyiségű elemet bevinni.

3 mg rendszeres túladagolása mérgező tulajdonságai miatt mérgezési tüneteket okozhat. Étvágytalanság, bőrkiütések, hányás, hasmenés, fejfájás, szorongás. A hosszabb ideig tartó és ellenőrizetlen túladagolás emésztőrendszeri, vese-, máj- és központi idegrendszeri betegségeket okozhat.

Túlbőség a szervezetben előfordulhat olyan ipari területeken, ahol környezet(levegő, víz és talaj) mérgező bórszármazékokkal szennyezettek. Ilyenkor elég gyorsan megjelenhetnek olyan tünetek, mint a szemnyálkahártya és a nasopharynx irritációja, tüdőkárosodás.

Általában a bór felszívódás után a vesén keresztül ürül ki a szervezetből, de túladagolás esetén a belekben és a gyomorban kezd felhalmozódni, irritációt, gyulladást, mérgezést okozva, ami más szerveket is érinthet.

A bór nem gyakorol semmilyen hatást a külső bőrre, kivéve nagyon magas koncentrációban, valamint nem okoz mutációs változásokat a szervezetben.

Ezt az anyagot tartalmazó források

A bórt tartalmazó termékek főként növényi eredetűek – ezek dió, aszalt szilva, mazsola, hüvelyesek, szőlő, alma, szójabab, méz, datolya, tenger gyümölcsei.

Bolygónk egyes régióinak ivóvize nagyon nagy mennyiségű elemet tartalmaz. Figyelemre méltó, hogy helyiek ritkábban szenvednek ízületi betegségekben.

Az állati eredetű termékek (hús, hal, tojás, tejtermékek) meglehetősen szegényes bórtartalmúak, így alig lehet rájuk számítani.

Van még egy érdekes pont - az olyan italok, mint az almabor, a sör és a bor bórban nagyon gazdagok, de azzal a feltétellel, hogy klasszikus receptek szerint, természetes termékek felhasználásával készülnek. Használatuk során azonban ne vigyük túlzásba – sokkal több kárt okozhat.

Vannak olyan anyagok, amelyekkel a bór kölcsönhatása váratlan következményekhez vezethet. Például a bór lassítja a C-vitamin, a ként és réztartalmú aminosavak felszívódását. És éppen ellenkezőleg, képes fokozni az alkohol és az antibiotikumok hatását.

Az előjegyzés jelzései

A makrotápanyag kinevezésére vonatkozó javallatok a csontritkulás komplex kezelésére, a nők állapotának helyreállítására a menopauza során korlátozódnak.

BOR (latinul Borum), B, a rövid forma III. csoportjának kémiai eleme (a hosszú forma 13. csoportja) periodikus rendszer, atomszám 5, atomtömeg 10,811; nem fémes.A természetben két stabil izotóp létezik: 10 V (19,9%) és 11 V (80,1%); mesterségesen előállított 7-19 tömegszámú izotópok.

Történeti hivatkozás. A természetes bórvegyületek, elsősorban a bórax a kora középkor óta ismertek. A boraxot, vagy tinkal-t Tibetből importálták Európába, fémek, főleg arany és ezüst kovácsolására használták. Az arab buraq (burak) és a késő latin borax (borax) névből az elem elnevezése származott. A bórt 1808-ban fedezték fel: J. Gay-Lussac és L. Tenard fémes káliummal hevítve, G. Davy - olvadt B 2 O 3 elektrolízisével izolálta az elemet a B 2 O 3 oxidból.

Elterjedés a természetben. A földkéreg bórtartalma 5·10 -3 tömegszázalék. Szabad formában nem fordul elő. A legfontosabb ásványi anyagok: bórax Na 2 B 4 O 7 10H 2 O, kernit Na 2 B 4 O 7 -4H 2 O, colemanit Ca 2 B 6 O 11 5H 2 O stb. A bór kálium-borátok formájában koncentrálódik és alkáliföldfémek benne üledékes kőzetek(lásd természetes borátok, bórércek).

Tulajdonságok. Külső konfiguráció elektronhéj bór atom 2s 2 2p 1; oxidációs állapot +3, ritkán +2; Pauling elektronegativitás 2,04; atomsugár 97 pm, ionos sugár B 3+ 24 pm (4-es koordinációs szám), kovalens sugár 88 pm. Ionizációs energia B 0 → B + → B 2+ → B 3+ 801, 2427 és 3660 kJ/mol. A B (OH) 3 / B 0 pár standard elektródpotenciálja -0,890 V.

A bór számos allotróp módosulatban létezik. 800 °C alatti hőmérsékleten amorf bór képződik (sötét por, sűrűsége 2350 kg/m vöröses árnyalattal, a legstabilabb), 1200-1500 °C - tetragonális módosulások. 1500 °C feletti hőmérsékleten a β-romboéder módosulás stabil. Kristályrácsok minden típus B 12 ikozaéderből áll, amelyek különbözőképpen vannak a kristályban elhelyezve. A β-romboéder módosításhoz: t PL 2074 °C, t KIP 3658 °C, sűrűség 2340 kg / m 3 (293 K), hővezető képesség 27,0 W / (m K) (300 K).

A bór diamágneses, fajlagos mágneses szuszceptibilitása -0,78·10 m 3 /kg. Ez egy p-típusú félvezető 1,56 eV sávszélességgel. A bór keménysége a Mohs-skálán 9,3. Nagy neutronelnyelő képesség jellemzi (10 V-os izotópnál a termikus neutronbefogás keresztmetszete 3,8 10 -25 m 2).

A bór kémiailag inert. 700 ° C feletti hőmérsékleten reagál oxigénnel, és üvegszerű B 2 O 3 oxidot képez. 1200 ° C feletti hőmérsékleten a bór kölcsönhatásba lép az N 2 -vel és az NH 3 -mal, és BN bór-nitridet eredményez. P-vel és As-val 700 °C feletti hőmérsékleten foszfidok és arzenidek képződnek, amelyek magas hőmérsékletű félvezetők. 2000 °C feletti hőmérsékleten a bór reakcióba lép a szénnel, és bórkarbidokat képez. Halogének hatására megemelt hőmérsékleten illékony trihalogenideket képez, amelyek könnyen hidrolizálódnak és hajlamosak H-típusú komplexek kialakítására, a bór nem lép kölcsönhatásba hidrogénnel, vízzel, savakkal és lúgoldatokkal. A tömény HNO 3 és aqua regia a bórt ortobórsavas H 3 BO 3 -dá oxidálja. A bór lúgokkal való egyesítése oxidálószer jelenlétében borátok képződését eredményezi. Fémekkel magas hőmérsékleten boridokat képez. A savak boridokra gyakorolt ​​hatására bórhidridek állíthatók elő, amelyekre fém-bórhidridek képződésével járó addíciós reakciók jellemzőek. A bór szerves elemeinek vegyületeiről lásd a Bórorganikus vegyületek című cikket.

A bór a mikroelemek közé tartozik, tartalma a növényi és állati szövetekben 10-10-4%. A bór részt vesz a szénhidrát-foszfát anyagcserében. A bórban gazdag élelmiszerek emberi fogyasztása megsérti a szénhidrát- és fehérjeanyagcserét, ami gyomor-bélrendszeri betegségekhez vezet. A bór a növények életéhez szükséges biogén elem. A növényi szövetek bórhiányával vagy feleslegével, amely általában a talajban lévő elem hiányával vagy feleslegével jár, morfológiai változások és növényi betegségek lépnek fel (gigantizmus, törpeség, károsodott növekedési pontok stb.). Kis mennyiségű bór drámaian megnöveli számos növény terméshozamát (lásd Mikrotrágyák).

Nyugta. Az iparban a bórt természetes borátokból nyerik: a kolemanitot és az inioitot lúgos módszerrel dolgozzák fel bór bórax formájában történő felszabadulásával, a boracitot savas módszerrel ortobórsavat képezve, amely B 2 -vé alakul. O 3 körülbelül 235 °C hőmérsékleten. Az amorf bórt bórax vagy B 2 O 3 aktív fémekkel - Mg, Na, Ca stb. - való redukálásával, valamint Na vagy K olvadék elektrolízisével, kristályos bór - BCl 3 vagy BF 3 halogenidek redukciójával nyerik. hidrogénnel, bórhalogenidek és -hidridek (főleg B 2 H 6) lebontása 1000-1500 ° C hőmérsékleten vagy amorf bór kristályosítása.

Alkalmazás. A bórt korrózióálló és hőálló ötvözetek alkotóelemeként használják, mint például a ferrobór - egy 10-20% B-tartalmú Fe ötvözete, kompozit anyagok (bórműanyagok). Kis mennyiségű bór hozzáadása (százalékos részekben) jelentősen növeli az acél, színesfémötvözetek mechanikai tulajdonságait. A bórt az acéltermékek felületének telítésére (boridálásra) használják a mechanikai és korróziós tulajdonságok javítása érdekében. A bórt félvezetőként használják termisztorok gyártásához. A kapott mesterséges és természetes bórvegyületek körülbelül 50% -át üveggyártásban, legfeljebb 30% -át mosószerek előállításában használják fel. Számos boridot használnak vágó- és csiszolóanyagként. Az Nd 2 Fe 14 V ferromágnest nagy teljesítményű állandó mágnesek gyártására használják, a Co-Pt-Cr-B ferromágneses ötvözetet a modern információs médiában való rögzítés médiumaként használják. A bór és ötvözetei neutronelnyelők az atomreaktorok vezérlőrudainak gyártásában.

Lit.: Bór, vegyületei és ötvözetei. K., 1960; Golikova O., Samatov S. Bor és félvezető vegyületei. Tash., 1982; Bórkémia az ezredfordulón / Szerk. R. V. Király. Amst.; Oxf., 1999.

A. A. Eliszeev, Yu. D. Tretyakov.

MEGHATÁROZÁS

Bor- ötödik elem Periódusos táblázat. Megnevezés - B a latin „borum” szóból. A második periódusban található, IIIA csoport. Nem fémekre utal. A nukleáris töltés 5.

A bór viszonylag ritka a természetben; a földkéreg teljes tartalma körülbelül 10-3 tömeg%.

A fő természetes bórvegyületek közé tartozik a bórsav H 3 BO 3 és a bórsavak sói, amelyek közül a bórax Na 2 B 4 O 7 × 10H 2 O a legismertebb.

Normál körülmények között a bór sötétszürke színű kristályos szerkezetű (romboéderes szingónia) anyag (1. ábra). Tűzálló (olvadáspont 2075 o C, forráspont 3700 o C), diamágneses, félvezető tulajdonságokkal rendelkezik.

Rizs. 1. Bor. Megjelenés.

A bór atom- és molekulatömege

Relatív molekulatömeg M r a molekula moláris tömege, a 12 szénatom moláris tömegének 1/12-ére vonatkozik (12 C). Ez egy dimenzió nélküli mennyiség.

Relatív atomtömeg A r egy anyag atomjának moláris tömege, egy 12 szénatom moláris tömegének 1/12-ére vonatkozik (12 C).

Mivel a bór szabad állapotban, egyatomos B molekulák formájában létezik, a bór atomi és molekuláris tömeg mérkőzés. Egyenlőek: 10,806.

A bór allotrópiája és allotróp módosulásai

A bórra az allotrópia megnyilvánulása jellemző, azaz. létezés több formájában egyszerű anyagok allotróp (allotróp) módosításoknak nevezzük. Először is, a bór kettőben létezik aggregáció állapotai- kristályos (szürke színű) és amorf (fehér színű). Másodszor, kristályos formában a bórnak több mint 10 allotróp módosulata van. Például a bóratomok egyesíthetők B 12 csoportokba, amelyek ikozaéder alakúak - húszoldalú (2. ábra).

Rizs. 2. A bóratomok ikozaéderes csoportosítása B 12 .

Ezek a B 12 ikozaéderek pedig különböző módon helyezkedhetnek el egymáshoz képest a kristályban:

Bór izotópok

A természetben a bór két stabil izotópként létezik: 10B (19,8%) és 11B (80,2%). Tömegszámuk 10, illetve 11. A 10 B bór izotóp öt protonból és öt neutronból áll, míg a 11 B izotóp ugyanennyi protonból és négy neutronból áll.

A bórnak tizenkét mesterséges (radioaktív) izotópja létezik, tömegszáma 5 és 17 között van, ezek közül a 8 B a legstabilabb, felezési ideje 0,77 s.

Bór ionok

A bóratom külső energiaszintjén három elektron van, amelyek vegyértékek:

1s 2 2s 2 2p 1 .

Ennek eredményeként kémiai kölcsönhatás a bór elveszítheti vegyértékelektronjait, azaz. legyen a donoruk, és pozitív töltésű ionná alakul (B 3+), vagy fogadjon el elektronokat egy másik atomtól, pl. legyen az elfogadójuk, és negatív töltésű ionná alakul (B 3-):

B 0-3e → B 3+;

B 0 +3e → B 3- .

A bór molekulája és atomja

A bór szabad állapotban monoatomos B molekulák formájában létezik. Íme néhány tulajdonság, amely a bór atomját és molekuláját jellemzi:

Bórötvözetek

A kohászatban a bórt acél és néhány színesfém ötvözet adalékaként használják. Nagyon kis mennyiségű bór hozzáadása csökkenti a szemcseméretet, ami az ötvözetek mechanikai tulajdonságainak javulásához vezet. Az acéltermékek felületének bórral való telítését is alkalmazzák - bórozást, ami növeli a keménységet és a korrózióállóságot.

Példák problémamegoldásra

1. PÉLDA

2. PÉLDA

Gyakorlat	Keresse meg a bór hidrogénnel (boránnal) alkotott vegyületének képletét, amelynek összetétele százalékos tömeghányadban van: bór - 78,2; hidrogén - 21,8. Ha ennek a gáznak 1 cm 3 tömege megegyezik 1 cm 3 nitrogén tömegével.
Megoldás	Az X elem tömeghányadát a HX összetétel molekulájában a következő képlettel számítjuk ki: ω (X) = n × Ar (X) / M (HX) × 100%. Jelöljük a vegyületet alkotó elemek móljainak számát "x" (bór), "y" (hidrogén). Ezután a mólarány így fog kinézni (relatív értékek atomtömegek a D.I. periódusos rendszeréből vett Mengyelejev, egész számokra kerekítve): 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. Eszközök a legegyszerűbb képlet a bór hidrogénnel alkotott vegyületei (borán) BH 3 és formájúak lesznek moláris tömeg 14 g/mol. A probléma állapotától függően: m (N 2) = M (N 2) × V (N 2) / V m = 28 × 1 / 22,4 \u003d 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) \u003d m (B x H y) \u003d M (B x H y) × 1/22,4; M (B x H y) = m (N 2) × 22,4 \u003d 1,25 × 22,4 = 28 g/mol. Az anyag valódi képletének meghatározásához megtaláljuk a kapott moláris tömegek arányát: M(B x Hy)/M(BH3) = 28/12 = 2. Ez azt jelenti, hogy a bór- és hidrogénatom indexének 2-szer nagyobbnak kell lennie, azaz. a borán képlet így fog kinézni: B 2 H 6 .
Válasz	B2H6

A bór az ötödik kémiai elem, D. I. Mengyelejev periodikus rendszerének fő alcsoportjának harmadik csoportjába tartozik. Fémek és nemfémek tulajdonságait egyaránt mutatja. Normál állapotban ez van kristályos anyag Halvány barna. A bór név az arab "borak" szóból származik, amely a természetben az egyik leggyakoribb bórvegyületet jelenti - a bórax ásványt. Ha a bór mentes a szennyeződésektől, akkor színtelen. A természetben különböző vulkanikus és üledékes kőzetekben fordul elő. A szennyeződéseket tartalmazó bórvegyületek gyakran megtalálhatók boroszilikátok, borátok és más ásványi anyagok formájában is, amelyekben kis koncentrációban található. Összetételei a legtöbb termálforrásban megtalálhatók, tengervíz, valamint az olajmezőket kísérő vizeken. Ezenkívül a bór gyakran számos talajtípusban megtalálható.

Történelmi tények

Az első szabad bórt 1808-ban szerezték be. Joseph Gay-Lussac és Louis Jacques Tenard francia kémikusok a korábban bórsav kalcinálásával nyert bórsavanhidridet helyreállították új elem. A kapott anyag azonban rengeteg szennyeződést tartalmazott. 50 év után Henri St. Clair Deville és Friedrich Wöhler fizikokémikus megállapította, hogy a bór kétféle változatban létezhet: kristályos gyémántszerű és amorf formában, leginkább a grafithoz hasonló formában. 1876-ban azonban megjelent egy cikk, amelyben L. Gampe német kémikus azt állítja, hogy a kristályos bór egyáltalán nem elemi, hanem csak alumínium-borid AlB 12 vegyülete. Ilyen sors jut a grafitszerű bórra, K. Joly francia kémikus egy furcsa B 48 C 2 Al képletet ad, amely nem illeszkedik az elemek vegyértékének klasszikus elméletébe. Később, 1908-ban az amerikai Ezekiel Weintraub megerősítette Gump álláspontját a gyémántszerű bórról, és elsőként izolálta ezt a 99%-os tisztaságú kémiai elemet.

A bór kémiai tulajdonságai

Normál körülmények között a bór nem mutat különleges tulajdonságokat, ezért közömbös elemnek minősül, amely csak fluorral reagál. Az amorf bór aktívabb, mint a kristályos bór. A hőmérséklet emelkedésével azonban megnő a bór aktivitása, például kellően magas hőmérsékleten a bór reakcióba lép a kénnel, oxigénnel és néhány halogénnel. A bór vörös lánggal égni kezd, amikor a hőmérséklet 700 °C-ra emelkedik. Az égés során bór-anhidrid képződik, amely átlátszó üvegszerű massza. A hőmérséklet további emelkedésével a bór reakcióba lép a nitrogénnel, bór-nitritet képezve, szén-karbiddal, valamint fémekkel - boridokkal. A bór normál hőmérsékleten savakban nem oldódik, kivéve a tömény salétromsavat. Lúgos oldatoknál a bór aktívabban viselkedik, lassan oldódik, borátokat képez. A bór részletes vizsgálata számos, a szilíciummal közös tulajdonságot tár fel, például a bórsav, mint a kovasav, gyenge savas tulajdonságokkal rendelkezik, és hidrogén-fluoridban oldódik, és gáznemű bór-, illetve szilíciumvegyületek képződnek.

Bór alkalmazása

A bórt különféle acélötvözetekben használják az anyag bizonyos tulajdonságainak, valamint a korrózióállóság javítására. A 10 V-os bór izotóp termikus neutronokat képes visszatartani, ennek köszönhetően speciális, az atomreaktorok működését szabályozó rudakat készítenek belőle. A BF 3 gáznemű bórvegyületet neutronszámlálóként alkalmazták. A bórt és az olyan vegyületeket, mint a karbidok, nitridek, foszfidok és hasonlók széles körben használják dielektrikumként, és a félvezető anyagok részét képezik. A bórsavat sókkal együtt használják szerves reakciók katalizátorként. Ezenkívül a bór-származékok számos rakéta-üzemanyag részét képezik.

Különösen érdekes egy olyan vegyület, mint a bór-nitrid, amely a szerves szénanyagokhoz hasonló vegyületcsoportokat képezhet. Például a bór-nitrid-hexahidrid szerkezetében sok hasonlóság van az etánnal. Elektromos járművek üzemanyagaként használják.

Borax szappan

• A bór fontos szerepet játszik a növények életében. Hiánya miatt számos, az energia oxidációjával és a szükséges anyagok szintézisével kapcsolatos folyamat megszakad a növényi szövetekben. A talaj időben történő trágyázása megakadályozza a növények betegségeit és növeli a hozamot.
• A bór sejten belüli koncentrációját szabályozó gén az emberi szem szaruhártya-kimerülésének egyik ritka típusához is kapcsolódik.
• Minden nap egy személy 1-3 mg bórt fogyaszt étellel. Ebben az esetben a körülbelül 4 g-os adag mérgezőnek minősül.
• A bór aktívan részt vesz a csontszövet növekedésében, növelve a kalcium felszívódását. Ezenkívül befolyásolja az ízületek egészségét és mobilitásukat.
• A láng gyönyörű zöld színe érdekében gyakran adnak bórvegyületeket a tűzijátékokhoz.
• A bórsav egyfajta kivétel, mert. gyengeségeik miatt savas tulajdonságok a földkéregben található. Ennek eredményeként gyakran nevezik ásványi anyagnak. Ha a savat bórsavval hevítjük, akkor egy másik gyenge típusú bórsavat kaphatunk - metabórsavat. A bórsavaknak azonban nagyon erős változatai is léteznek, például a H komplex fluorbórsav a hidrogén-fluorid és a bór-trifluorid kombinációjának reakcióterméke. Tulajdonságait tekintve ez a sav semmiben sem rosszabb, mint a hidrogén-fluorid, a kénsav vagy a sósav.