Od kura po človeka. Zvyčajne hovoria: - "Z opice." Ale tu nejde o evolúciu, ale o dokázanie dôležitosti bór pre telo.

Do roku 1981 bol prvok považovaný za bezvýznamný, nevyžadujúci zaradenie do stravy. Viera vedcov otriasla kurčatami.

Ich pestovanie bolo úspešnejšie, ak obsahovalo jedlo bór. Jeho nevyhnutnosť pre kurčatá bola dokázaná v roku 1985 a v 90. rokoch sa dostala aj k ľuďom.

Ukázalo sa, že bór je prvok podpora hustoty kostí.

Látka navyše udržuje normálnu produkciu mužských aj ženských hormónov, teda estrogénu a progesterónu.

Experimenty ukázali, že brať bórové prípravky, ľudia strácajú o 40 % menej a 33 % s .

Vlastnosti bóru

Bor - chemický prvok stojí pod 5. číslom. Štruktúra hmoty je atómová.

To je typické pre kovy, avšak bór sa na ne nevzťahuje. Prvok je výnimkou vo svojej skupine nekovov.

V skutočnosti sú v periodickom systéme na a nad čiarou vedenou od bóru do.

Nekovy sa vyznačujú molekulárnou štruktúrou, ale, a 5. látka je mimo pravidiel.

Atómová mriežka poskytuje hrdinovi rekordnú pevnosť v ťahu 5,7 hektopascalov.

Niet divu, že vláknité bór - chem. prvok pridávané do kompozitných materiálov.

Vznikajú umelo spájaním komponentov s rôznymi vlastnosťami. V dôsledku toho sa získajú ľahké, ale pevné, trvanlivé a odolné štruktúry.

Atómy bóru pozostávajú z 5 protónov a rovnakého počtu alebo 6 neutrónov. Podľa toho existujú dva prirodzené izotopy: - 10. a 11..

Na elektrónových obaloch atómu prvku rotuje 5 častíc. Dva elektróny sa nachádzajú na najbližšej dráhe jadra a tri sú na vzdialenejšej dráhe.

Preto štandard valencia bóru rovná sa +3. Valencia označuje schopnosť atómu tvoriť určitý počet chemických väzieb s inými prvkami.

Tri elektróny, pripravené na interakciu, poskytujú piatemu prvku vysokú chemickú aktivitu.

Typická je napríklad spekacia reakcia s kovovými práškami. Vznikajú boridy. 5. látka „sa snaží“ a aby. Je pravda, že vytvorený borohydrid je nestabilný.

ale oxidy bóru odolný. Tieto sa získavajú spravidla pri vysokých teplotách z oxidov iných prvkov. Bór teda môže nahradiť uhlík oxid uhoľnatý, kremík v .

Zlúčeniny bóru sú jeho jedinými zástupcami v prírode. Vo voľnej forme sa 5. prvok získava iba v laboratóriách.

Prvýkrát sa experiment podaril Henrimu Moissanovi. Francúzsky chemik vyvinul horčíkovú termálnu metódu na získanie čistého bór. Prvok periodickej tabuľky extrahované počas reakcie: B203 + 3Mg -ŕ3MgO + 2B.

Zároveň bol konečný bór kontaminovaný nečistotami najviac o 10 %. Bolo možné zvážiť vzhľad prvku.

Je to tvrdá, šedá hmota. Dá sa roztaviť len pri 4000 stupňoch Celzia.

Dva prírodné izotopy bóru sa výrazne líšia svojimi charakteristikami, najmä prierezom zachytávania tepelných neutrónov.

Posledne menované vyvolávajú atómové reakcie. Prierez zachytávania je schopnosť jadra bóru zachytávať pomalé neutróny. Ak je indikátor veľký, môžete regulovať priebeh reakcie, zastaviť ju.

To znamená, že látky s veľkým záchytným prierezom sú vhodné pre tyče jadrových reaktorov. Z izotopov bóru je vhodný len jeden. Ktorý, to si povieme v ďalšej kapitole.

Aplikácia bóru

Ľahký je vhodný pre reaktorové tyče izotop bóru, teda B10. Má nielen veľký zachytávací prierez, ale je prvý zo všetkých prvkov periodickej tabuľky.

Naopak, 11. fréza má najmenší indikátor. V súlade s tým môže byť v horúcej zóne reaktorov použitá ťažká verzia 5. látky. To znamená, že B11 je vynikajúci konštrukčný materiál pre jadrové elektrárne.

Hodnoty jadrovej energetiky nielen čistý bór, ale aj jeho spojenie s .

Toto je plyn potrebný v počítadlách tepelných neutrónov. Nazývajú sa aj bór. Prístroj slúži ako prijímač žiarenia.

V jadrových reaktoroch, a nielen mimochodom, príde vhod žiaruvzdornosť a tepelná odolnosť bóru.

Preto sa prvok stáva doplnkom mnohých . Najčastejšie nasýtia ich povrch.

Tento proces sa nazýva boridovanie. Spravidla mu podlieha. Ich povrch sa stáva odolnejším a odolnejším voči korózii.

Výsledkom je, že borovaná oceľ môže slúžiť v agresívnom prostredí a odolávať zvýšenému nárazovému zaťaženiu.

Karbidy bóru, teda zlúčeniny s uhlíkom, používajú zubní technici už dlho. Pýtate sa, prečo sa tak volajú?

Pretože vrtáky v prístrojoch sú vyrobené zo zliatiny s karbidom 5. prvku. Takéto vŕtanie zubov je najrýchlejšie a najefektívnejšie.

Formula bóru c: — B 4 C. Existuje aj vzácnejšia zlúčenina B 13 C 2 . Obidve sú vynikajúce brúsivá, pretože ako .

Nitridy 5. látky, teda jej zlúčeniny s, sú vynikajúce polovodiče.

Ich špecifická vodivosť je väčšia ako u dielektrík, ale menšia ako u kovov.

Polovodiče sú potrebné v integrovaných obvodoch, tranzistoroch, optoelektronike.

Tajomstvo materiálov spočíva v tom, že keď teplota stúpa, začnú lepšie viesť prúd. Bežné vodiče v teple naopak strácajú svoje vlastnosti.

Ťažba bóru

V zlúčeninách sa bór získava z vnútra zeme. V priemere sú 4 gramy 5. prvku na tonu horniny.

Najviac, asi 100 mikrogramov na kilogram horniny, v bóre. Vyhľadáva sa aj tam, kde sú alkalické pôdy.

Sú najviac nasýtené prvkom. Zaujímavé je, že sa dá extrahovať aj z morských rastlín. V nich je 5. látka 120 mikrogramov na kilo.

Z minerálov je na bór najbohatší ulexit. Jeho ložiská sa napríklad rozvíjajú v Čile. Celkové zásoby sa odhadujú na 30 000 000 ton.

Všetky ložiská sa nachádzajú v púšti Atacama. Prvé dodávky odtiaľto začali v polovici 19. storočia, hneď po vybudovaní železnice v krajine.

Koľko stál bór v tých rokoch sa nehovorí. Vieme však zistiť aktuálnu cenovku.

Cena bóru

Náklady na výrobu závisia od typu a objemu. Takže v metalurgii potrebujete čisté, amorfný bór.

Amorfná je látka, ktorá nemá kryštálovú mriežku.

Ak priemyselníci získajú kryštalický prvok, potom je čo najviac rozdrvený.

Takže amorfný bórový prášok v balení s hmotnosťou 15 kilogramov stojí asi 9 000 rubľov.

Existujú však návrhy, kde sa kilogram odhaduje iba na 50 rubľov. Tu už musíte zhromaždiť dokumentáciu o dodávateľovi.

Dôvodom nízkej ceny môže byť kontaminácia bórom, veľkým percentom nečistôt. Existujú však aj poctivé ponuky, najmä veľkoobchodné dodávky.

Pokiaľ ide o zlúčeniny 5. prvku, pre karbidy dávajú od 100 do 700 rubľov. Toto je cenovka za 1000 gramov.

Rozloženie nákladov je opodstatnené rôzne vzorce a vlastnosti karbidov. Za kilogram anhydritu boritého musíte zaplatiť približne 250 a za nitrid - niekoľko tisíc rubľov.

Stretáva sa a organobor. Ide o komplexné hnojivo, pretože ak by 5. prvok nepotrebovali rastliny, ako ľudské telo, z rias by sa nevyťažil. Typické balenie organoboru je liter. Jeho cena je 350-400 rubľov.

Bor alebo Borum (lat.) je nekovový prvok. Existujú dve formy: amorfná a kryštalická. Amorfný typ je hnedý prášok, bez zápachu a chuti. Má veľmi vysoký bod topenia. Kryštalická forma prvku sú granátovo-červené kryštály. Sú veľmi tvrdé, podľa tohto ukazovateľa sa dajú porovnať s diamantom a zároveň krehké. Prvok je pri štandardných teplotných podmienkach chemicky inertný.

Názov prvku bol daný starodávnym názvom jednej zo zlúčenín "borax". Navyše, v latinčine aj v arabčine boli blízko: bórax „a červená repa“. Objavili ho v roku 1808 takmer súčasne dvaja vedci - Gay-Lussac (Francúzsko) a Denis (Anglicko) a použili rôzne metódy.

V prírode sa vyskytuje iba vo forme kyseliny boritej alebo solí ňou vytvorených (boritany a polyboritany). AT zemská kôra obsah je približne jedna tisícina percenta.

Spojenia prvkov sa často používajú v priemyselná produkcia ocele na zvýšenie tvrdosti a odolnosti voči vysokým teplotám, čo je nevyhnutné pre vytvorenie jadrových reaktorov alebo rakiet. aktívne ho využíva chemický (kompozity, čistiace prostriedky, fotografické materiály, palivo) a sklársky priemysel.

Pôsobenie bóru a jeho biologická úloha

Pôsobenie makroprvku na ľudský život ukazuje všetku jeho dôležitosť. Vedci dokázali, že bór potrebujú všetky živé bytosti na tejto planéte - rastliny, zvieratá a, samozrejme, je potrebný pre človeka, a teda aj jeho biologická úloha nevyhnutné pre normálne fungovanie organizmu.

V našom tele sa táto látka koncentruje v tkanivách kostí a zubnej skloviny, dokonca sa podieľa na ich tvorbe. Veľa je ho aj v mozgu, svaloch, pečeni, pľúcach a obličkách. Je veľmi dôležitý pre mužov a ich schopnosť plodiť, pretože je obsiahnutý v semenníkoch. Je zaujímavé, že krvná plazma novorodencov je vysoko nasýtená bórom, ale jeho množstvo sa začína znižovať veľmi rýchlo a počas prvých dní života.

Je ťažké preceňovať funkcie bóru a ich vplyv na ľudský život:

Je tiež schopný zmierniť zápal a znížiť nádory.

Denná sadzba

Denná norma makronutrientu je 1-3 mg. Dávkovanie pre mužov a ženy je odlišné. Napríklad silnejšie pohlavie potrebuje 0,6-1,5 mg a krásne dámy potrebujete trochu viac - 1-2 mg. Problémy môžu nastať pri príjme menej ako 0,2 mg a viac ako 4 gramy.

Športovci, ľudia s urolitiázou a ženy v menopauze vyžadujú zvýšenie denných noriem, ale s prihliadnutím na odporúčania lekára.

Nedostatok bóru – aký vplyv má nedostatok niektorého prvku na organizmus?

Nedostatok makronutrientov je pomerne zriedkavý jav a môže sa vyskytnúť pri nedostatočnom príjme z potravy a porušení metabolizmu a stráviteľnosti.

Prvé príznaky sú veľmi podobné prejavom osteoporózy: môžu sa objaviť aj problémy s vlasmi, nechtami a zubami bolesť v kĺboch ​​a kostiach. Trpí centrálny nervový systém, v dôsledku čoho sa človek rozptýli, ospalý, jeho reakcie sa spomaľujú.

Dlhší nedostatok prvku vedie k nepríjemným symptómom a chorobám:

• osteoporóza u starších ľudí a u žien počas menopauzy;
• znížená imunita;
• zmeny v zložení krvi;
• retardácia rastu u detí;
• zníženie mozgovej aktivity, a teda aj mentálnych schopností;
• narušenie endokrinného systému;
• ťažké hojenie rán, zranení a zlomenín;
• predispozícia k rozvoju diabetes mellitus.

Nedostatok sa dá celkom ľahko vyrovnať pomocou kompetentnej stravy.

Nadbytok bóru

Pri užívaní liekov obsahujúcich bór môže dôjsť k prebytku makroživiny, je takmer nemožné prijať nadmerné množstvo prvku s jedlom.

Pravidelné predávkovanie 3 mg môže spôsobiť príznaky otravy kvôli jeho toxickým vlastnostiam. Strata chuti do jedla, kožné vyrážky, vracanie, hnačka, bolesti hlavy, úzkosť. Dlhšie a nekontrolované predávkovanie môže spôsobiť ochorenia tráviaceho systému, ochorenia obličiek, pečene a centrálneho nervového systému.

Nadbytok v tele sa môže vyskytnúť v priemyselných oblastiach, kde životné prostredie(vzduch, voda a pôda) sú kontaminované toxickými derivátmi bóru. V tomto prípade sa pomerne rýchlo môžu prejaviť príznaky ako podráždenie slizníc očí a nosohltanu, poškodenie pľúc.

Zvyčajne sa bór po vstrebaní vylučuje z tela obličkami, no v prípade predávkovania sa začne hromadiť v črevách a žalúdku a spôsobí podráždenie, zápal a intoxikáciu, ktorá môže postihnúť aj iné orgány.

Bór nemá žiadny vplyv na vonkajšiu pokožku, okrem veľmi vysokých koncentrácií, ako aj nespôsobuje mutačné zmeny v organizme.

Zdroje obsahujúce túto látku

Produkty, ktoré obsahujú bór, možno pripísať predovšetkým rastlinnému pôvodu - to sú orechy, sušené slivky, hrozienka, strukoviny, hrozno, jablká, sója, med, datle, morské plody.

Pitná voda niektorých oblastí našej planéty obsahuje veľmi veľké množstvo prvku. Je pozoruhodné, že miestnych obyvateľov menej často občas trpia chorobami kĺbov.

Živočíšne produkty (mäso, ryby, vajcia, mliečne výrobky) sú dosť chudobné na obsah bóru, takže s nimi môžete len ťažko počítať.

Je tu ešte jeden zaujímavý bod – nápoje ako jablčný mušt, pivo a víno sú veľmi bohaté na bór, ale pod podmienkou, že sú vyrobené podľa klasických receptúr s použitím prírodných produktov. Nepreháňajte to však s ich používaním - bude oveľa viac škody.

Existujú niektoré látky, ktorých interakcia bóru môže viesť k neočakávaným následkom. Bór napríklad spomaľuje vstrebávanie vitamínu C, aminokyselín obsahujúcich síru a medi. A naopak, dokáže zosilniť účinok alkoholu a antibiotík.

Indikácie na vymenovanie

Indikácie na vymenovanie makronutrientu sa redukujú na komplexnú liečbu osteoporózy, obnovenie stavu žien počas menopauzy.

BOR (lat. Borum), B, chemický prvok III. skupiny krátkej formy (13. skupina dlhej formy) periodický systém, atómové číslo 5, atómová hmotnosť 10,811; nekovové V prírode existujú dva stabilné izotopy: 10 V (19,9 %) a 11 V (80,1 %); umelo získané izotopy s hmotnostnými číslami 7-19.

Odkaz na históriu. Prírodné zlúčeniny bóru, najmä bórax, sú známe už od raného stredoveku. Bórax alebo tinkal bol do Európy dovezený z Tibetu, používal sa pri kovaní kovov, hlavne zlata a striebra. Z arabského názvu buraq (burak) a neskoro latinského borax (borax) pochádza názov prvku. Bór bol objavený v roku 1808: J. Gay-Lussac a L. Tenard izolovali prvok z oxidu B 2 O 3 zahrievaním s kovovým draslíkom, G. Davy - elektrolýzou roztaveného B 2 O 3.

Distribúcia v prírode. Obsah bóru v zemskej kôre je 5·10 -3 % hmotnosti. Vo voľnej forme sa nevyskytuje. Najdôležitejšie minerály: 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 atď. Bór je koncentrovaný vo forme boritanov draselných a prvky alkalických zemín v sedimentárne horniny(pozri prírodné boritany, bórové rudy).

Vlastnosti. Externá konfigurácia elektrónový obal atóm bóru 2s 2 2p 1 ; oxidačný stav +3, zriedka +2; Paulingova elektronegativita 2,04; atómový polomer 97 pm, iónový polomer B 3+ 24 hod. (koordinačné číslo 4), kovalentný rádius 88 hod. Ionizačná energia B 0 → B + → B 2+ → B 3+ 801, 2427 a 3660 kJ/mol. Štandardný elektródový potenciál páru B (OH) 3 / B 0 je -0,890 V.

Bór existuje v niekoľkých alotropných modifikáciách. Pri teplotách pod 800 °C vzniká amorfný bór (tmavý prášok, hustota 2350 kg/m s červenkastým nádychom, najstabilnejší), 1200-1500 °C - tetragonálne modifikácie. Pri teplotách nad 1500 °C je β-romboedrická modifikácia stabilná. Kryštálové mriežky všetkých typov pozostávajú z B 12 ikozaedrónov rôzne zabalených v kryštáli. Pre β-romboedrickú modifikáciu: t PL 2074 °C, t KIP 3658 °C, hustota 2340 kg / m 3 (293 K), tepelná vodivosť 27,0 W / (m K) (300 K).

Bór je diamagnetický, špecifická magnetická susceptibilita je -0,78·10 m 3 /kg. Je to polovodič typu p s zakázaným pásmom 1,56 eV. Tvrdosť bóru na Mohsovej stupnici je 9,3. Vyznačuje sa vysokou schopnosťou absorbovať neutróny (pre izotop 10 V je prierez záchytu tepelných neutrónov 3,8 10 -25 m 2 ).

Bór je chemicky inertný. Reaguje s kyslíkom pri teplotách nad 700 ° C za vzniku sklovitého oxidu B 2 O 3 . Pri teplotách nad 1200 °C bór interaguje s N 2 a NH 3 za vzniku nitridu bóru BN. Vytvára s P a As pri teplotách nad 700 °C fosfidy a arzenidy, ktoré sú vysokoteplotnými polovodičmi. Pri teplotách nad 2000 °C reaguje bór s uhlíkom za vzniku karbidov bóru. S halogénmi pri zvýšených teplotách tvorí prchavé trihalogenidy, ktoré sa ľahko hydrolyzujú a majú tendenciu vytvárať komplexy typu H; bór neinteraguje s vodíkom, vodou, kyselinami a alkalickými roztokmi. Koncentrovaná HNO 3 a Aqua regia oxidujú bór na kyselinu ortoboritú H 3 BO 3 . Fúzia bóru s alkáliami v prítomnosti oxidačného činidla vedie k tvorbe boritanov. Pri vysokých teplotách vytvára s kovmi boridy. Pôsobením kyselín na boridy možno získať borohydridy, ktoré sa vyznačujú adičnými reakciami s tvorbou borohydridov kovov. Organoprvkové zlúčeniny bóru nájdete v článku Organické zlúčeniny bóru.

Bór patrí medzi mikroelementy, jeho obsah v rastlinných a živočíšnych tkanivách je 10-10-4%. Bór sa podieľa na metabolizme sacharidov a fosfátov. Ľudská konzumácia potravín s vysokým obsahom bóru spôsobuje narušenie metabolizmu uhľohydrátov a bielkovín, čo vedie k gastrointestinálnym ochoreniam. Bór je biogénny prvok potrebný pre život rastlín. S nedostatkom alebo nadbytkom bóru v rastlinných pletivách, zvyčajne spojeným s nedostatkom alebo nadbytkom prvku v pôde, dochádza k morfologickým zmenám a chorobám rastlín (gigantizmus, nanizmus, narušené rastové body a pod.). Malé množstvá bóru dramaticky zvyšujú úrodu mnohých plodín (pozri Mikrohnojivá).

Potvrdenie. V priemysle sa bór získava z prírodných boritanov: colemanit a inioit sa spracovávajú alkalickou metódou s uvoľňovaním bóru vo forme bóraxu, boracit sa spracováva kyslou metódou za vzniku kyseliny ortoboritej, ktorá sa premieňa na B 2 O3 pri teplote asi 235 °C. Amorfný bór sa získava redukciou bóraxu alebo B 2 O 3 aktívnymi kovmi - Mg, Na, Ca atď., ako aj elektrolýzou taveniny Na alebo K, Kryštalický bór - redukciou halogenidov BCl 3 alebo BF 3 vodíkom, rozklad halogenidov a hydridov bóru (hlavne B 2 H 6) pri teplote 1000-1500 °C alebo kryštalizácia amorfného bóru.

Aplikácia. Bór sa používa ako zložka korózii a žiaruvzdorných zliatin, ako je feroborón - zliatina Fe s 10-20% B, kompozitné materiály (boroplasty). Malý prídavok bóru (zlomky percent) výrazne zvyšuje mechanické vlastnosti ocele, zliatin neželezných kovov. Povrch oceľových výrobkov je nasýtený bórom (boridovanie), aby sa zlepšili mechanické a korózne vlastnosti. Bór sa používa ako polovodič na výrobu termistorov. Asi 50% získaných umelých a prírodných zlúčenín bóru sa používa pri výrobe skla, až 30% - pri výrobe čistiacich prostriedkov. Mnohé boridy sa používajú ako rezné a abrazívne materiály. Feromagnet Nd 2 Fe 14 V sa používa na výrobu silných permanentných magnetov, feromagnetická zliatina Co-Pt-Cr-B sa používa ako médium na záznam v moderných informačných médiách. Bór a jeho zliatiny sú absorbéry neutrónov pri výrobe regulačných tyčí pre jadrové reaktory.

Lit.: Bór, jeho zlúčeniny a zliatiny. K., 1960; Golikova O., Samatov S. Bor a jeho polovodicove zluceniny. Tash., 1982; Chémia bóru v miléniu / Ed. R. V. Kráľ. Amst.; Oxf., 1999.

A. A. Eliseev, Yu. D. Treťjakov.

DEFINÍCIA

Bor- piaty element Periodická tabuľka. Označenie - B z latinského "borum". Nachádza sa v druhom období, skupina IIIA. Vzťahuje sa na nekovy. Jadrový náboj je 5.

Bór je v prírode pomerne zriedkavý; celkový obsah v zemskej kôre je asi 10 -3 % (hm.).

Medzi hlavné prírodné zlúčeniny bóru patrí kyselina boritá H 3 BO 3 a soli kyselín boritých, z ktorých je najznámejší bórax Na 2 B 4 O 7 × 10H 2 O.

Za normálnych podmienok je bór látka kryštalickej štruktúry (romboedrická syngónia) tmavosivej farby (obr. 1). Žiaruvzdorný (teplota topenia 2075 o C, bod varu 3700 o C), diamagnetický, má polovodičové vlastnosti.

Ryža. 1. Bor. Vzhľad.

Atómová a molekulová hmotnosť bóru

Relatívna molekulová hmotnosť M r je molárna hmotnosť molekuly, ktorá sa vzťahuje na 1/12 molárnej hmotnosti atómu uhlíka-12 (12 C). Ide o bezrozmernú veličinu.

Relatívna atómová hmotnosť A r je molárna hmotnosť atómu látky, ktorá sa vzťahuje na 1/12 molárnej hmotnosti atómu uhlíka-12 (12 C).

Keďže bór existuje vo voľnom stave vo forme monatomických molekúl B, hodnoty jeho atómových a molekulová hmotnosť zápas. Rovnajú sa 10,806.

Alotropia a alotropné modifikácie bóru

Bór sa vyznačuje prejavom alotropie, t.j. existenciu vo forme niekoľkých jednoduché látky nazývané alotropné (alotropné) modifikácie. Po prvé, bór existuje v dvoch častiach stavov agregácie- kryštalická (sivá farba) a amorfná (biela farba). Po druhé, v kryštalickej forme má bór viac ako 10 alotropných modifikácií. Napríklad atómy bóru je možné spájať do skupín B 12, ktoré majú tvar dvadsaťstena – dvadsaťstenného (obr. 2).

Ryža. 2. Ikozaedrické zoskupenie atómov bóru B 12 .

Tieto ikozaedróny B 12 zase môžu byť navzájom umiestnené v kryštáli rôznymi spôsobmi:

Izotopy bóru

V prírode existuje bór ako dva stabilné izotopy 10B (19,8 %) a 11B (80,2 %). Ich hmotnostné čísla sú 10 a 11. Izotop bóru 10B má päť protónov a päť neutrónov, zatiaľ čo izotop 11B má rovnaký počet protónov a štyri neutróny.

Existuje dvanásť umelých (rádioaktívnych) izotopov bóru s hmotnostnými číslami od 5 do 17, z ktorých 8 B je najstabilnejší, s polčasom rozpadu 0,77 s.

Ióny bóru

Na vonkajšej energetickej úrovni atómu bóru sú tri elektróny, ktoré sú valenčné:

1s 2 2s 2 2p 1 .

Ako výsledok chemická interakcia bór môže stratiť svoje valenčné elektróny, t.j. byť ich donorom, a zmeniť sa na kladne nabitý ión (B 3+) alebo prijať elektróny z iného atómu, t.j. byť ich akceptorom a premení sa na záporne nabitý ión (B 3-):

Bo-3e -> B3+;

B°+3e → B3-.

Molekula a atóm bóru

Vo voľnom stave existuje bór vo forme monatomických molekúl B. Tu sú niektoré vlastnosti, ktoré charakterizujú atóm a molekulu bóru:

Zliatiny bóru

V metalurgii sa bór používa ako prísada do ocele a niektorých neželezných zliatin. Pridanie veľmi malého množstva bóru znižuje veľkosť zrna, čo vedie k zlepšeniu mechanických vlastností zliatin. Používa sa aj povrchové nasýtenie oceľových výrobkov bórom - borovanie, ktoré zvyšuje tvrdosť a odolnosť proti korózii.

Príklady riešenia problémov

PRÍKLAD 1

PRÍKLAD 2

Cvičenie	Nájdite vzorec pre zlúčeninu bóru s vodíkom (boránom), ktorá má zloženie v hmotnostných zlomkoch percent: bór - 78,2; vodík - 21,8. Ak sa hmotnosť 1 cm 3 tohto plynu rovná hmotnosti 1 cm 3 dusíka.
Riešenie	Hmotnostný podiel prvku X v molekule zloženia HX sa vypočíta podľa tohto vzorca: ω (X) = n × Ar (X) / M (HX) × 100 %. Označme počet mólov prvkov, ktoré tvoria zlúčeninu, ako „x“ (bór), „y“ (vodík). Potom bude molárny pomer vyzerať takto (relatívne hodnoty atómové hmotnosti prevzaté z periodickej tabuľky D.I. Mendelejev, zaokrúhlené nahor na celé čísla): x:y = co(B)/Ar(B): co(H)/Ar(H); x:y= 78,2/11: 21,8/1; x:y= 7,12: 21,8= 1:3. Prostriedky najjednoduchší vzorec zlúčeniny bóru s vodíkom (borán) budú mať formu BH 3 a molárna hmota 14 g/mol. Podľa stavu problému: m (N 2) \u003d M (N 2) × V (N 2) / V m \u003d 28 × 1 / 22,4 \u003d 1,25 g. m(BxHy) = M(BxHy)xV(BxHy)/Vm = M(BxHy)x1/22,4. m(N2) \u003d m (B x Hy) \u003d M (B x Hy) x 1/22,4; M (B x H y) \u003d m (N2) × 22,4 \u003d 1,25 × 22,4 \u003d 28 g/mol. Aby sme našli skutočný vzorec látky, nájdeme pomer získaných molárnych hmotností: M(BxHy)/M(BH3) = 28/12 = 2. To znamená, že indexy atómov bóru a vodíka by mali byť 2-krát vyššie, t.j. vzorec boranu bude vyzerať ako B2H6.
Odpoveď	B2H6

Bór je piaty chemický prvok, patrí do tretej skupiny hlavnej podskupiny periodického systému D. I. Mendelejeva. Vykazuje vlastnosti kovov aj nekovov. V normálnom stave je to tak kryštalická látka bledohnedá. Názov bór pochádza z arabského slova "borak", označujúce jednu z najbežnejších zlúčenín bóru v prírode - minerál borax. Ak je bór bez nečistôt, potom je bezfarebný. Prirodzene sa vyskytuje v rôznych vulkanických a sedimentárnych horninách. Zlúčeniny bóru s nečistotami sa tiež často nachádzajú vo forme borosilikátov, boritanov a iných minerálov, v ktorých je obsiahnutý v malých koncentráciách. Jeho zlúčeniny sú prítomné vo väčšine termálnych prameňov, morská voda, ako aj vo vodách sprevádzajúcich ropné polia. Okrem toho sa bór často nachádza v mnohých typoch pôdy.

Historické fakty

Prvý voľný bór bol získaný v roku 1808. Francúzski chemici Joseph Gay-Lussac a Louis Jacques Tenard, ktorí obnovili anhydrid kyseliny boritej, predtým získaný kalcináciou kyseliny boritej, dokázali získať nový prvok. Výsledná látka však obsahovala obrovské množstvo nečistôt. Po 50 rokoch fyziochemici Henri St. Clair Deville a Friedrich Wöhler zistili, že bór môže existovať v dvoch modifikáciách: v kryštalickej forme podobnej diamantu a v amorfnej forme, ktorá sa najviac podobá grafitu. V roku 1876 však vyšiel článok, v ktorom nemecký chemik L. Gampe tvrdí, že kryštalický bór vôbec nie je elementárny, ale je len zlúčeninou boridu hliníka AlB 12. Takýto osud postihne bór podobný grafitu, francúzsky chemik K. Joly uvádza zvláštny vzorec B 48 C 2 Al, ktorý nezapadá do klasickej teórie valencie prvkov. Neskôr, v roku 1908, Američan Ezekiel Weintraub potvrdil Gumpovu pozíciu k bóru podobnému diamantu a ako prvý izoloval tento chemický prvok s 99% čistotou.

Chemické vlastnosti bóru

Za normálnych podmienok bór nevykazuje špeciálne vlastnosti, a preto sa považuje za inertný prvok, ktorý reaguje iba s fluórom. Amorfný bór je aktívnejší ako kryštalický bór. So zvyšujúcou sa teplotou sa však zvyšuje aktivita bóru, napríklad pri dostatočne vysokých teplotách bór začne reagovať so sírou, kyslíkom a niektorými halogénmi. Bór začne horieť červeným plameňom, keď teplota stúpne na 700 °C. Pri spaľovaní vzniká anhydrid bóru, čo je priehľadná sklovitá hmota. Pri ďalšom zvyšovaní teploty bór reaguje s dusíkom za vzniku dusitanu bóru, s uhlíkom - karbidom a tiež s kovmi - boridmi. Bór je pri normálnej teplote nerozpustný v kyselinách, s výnimkou koncentrovanej kyseliny dusičnej. S alkalickými roztokmi sa bór chová aktívnejšie, pomaly sa rozpúšťa, tvorí boritany. Podrobné skúmanie bóru odhaľuje mnoho spoločných vlastností s kremíkom, napríklad kyselina boritá, podobne ako kyselina kremičitá, má slabo kyslé vlastnosti a rozpúšťa sa vo fluorovodíku, pričom vznikajú plynné zlúčeniny bóru a kremíka.

Aplikácia bóru

Bór sa používa v rôznych zliatinách ocele na zlepšenie určitých vlastností materiálu, ako aj odolnosti proti korózii. 10 V izotop bóru je schopný zadržiavať tepelné neutróny a vďaka tejto vlastnosti sa používa na vytváranie špeciálnych tyčí, ktoré regulujú činnosť jadrových reaktorov. Plynná zlúčenina bóru BF 3 našla uplatnenie ako čítače neutrónov. Bór a zlúčeniny, ako sú karbidy, nitridy, fosfidy a podobne, sú široko používané ako dielektriká a sú súčasťou polovodičových materiálov. Kyselina boritá sa spolu so soľami používa v organické reakcie ako katalyzátor. Deriváty bóru sú tiež súčasťou mnohých druhov raketového paliva.

Obzvlášť zaujímavá je taká zlúčenina, ako je nitrid bóru, ktorý môže tvoriť celé skupiny zlúčenín podobných organickým uhlíkovým látkam. Napríklad hexahydrid nitridu bóru má v štruktúre veľa spoločného s etánom. Používa sa ako palivo pre elektrické vozidlá.

Boraxové mydlo

• Bór hrá dôležitú úlohu v živote rastlín. Pri jeho nedostatku sú narušené mnohé procesy spojené s oxidáciou energie a syntézou potrebných látok v rastlinných tkanivách. Včasné hnojenie pôdy zabraňuje chorobám rastlín a zvyšuje úrodu.
• Gén, ktorý riadi koncentráciu bóru vo vnútri bunky, je tiež spojený s jedným zo zriedkavých typov vyčerpania rohovky v ľudskom oku.
• Každý deň človek skonzumuje 1 až 3 mg bóru s jedlom. V tomto prípade sa dávka okolo 4 g považuje za toxickú.
• Bór sa aktívne podieľa na raste kostného tkaniva, zvyšuje vstrebávanie vápnika. Okrem toho ovplyvňuje zdravie kĺbov a ich pohyblivosť.
• Pre krásnu zelenú farbu plameňa sa do ohňostrojov často pridávajú zlúčeniny bóru.
• Kyselina boritá je akousi výnimkou, pretože. kvôli ich slabostiam kyslé vlastnosti možno ho nájsť v zemskej kôre. V dôsledku toho sa často nazýva minerál. Ak sa kyselina zahrieva s kyselinou boritou, potom sa môže získať ďalší slabý typ kyseliny bórovej - kyselina metaboritá. Existujú však veľmi silné varianty kyselín bóru, napríklad komplexná kyselina fluoroboritá H je reakčným produktom kombinácie fluorovodíka a fluoridu boritého. Pokiaľ ide o jej vlastnosti, táto kyselina nie je v žiadnom prípade horšia ako kyselina fluorovodíková, sírová alebo chlorovodíková.