Отваря главното меню

Бор (елемент)

химичен елемент с атомен номер 5
Не бива да се бърка с Борий.
Емблема за пояснителна страница Вижте пояснителната страница за други значения на Бор.

Бор е химичен елемент, означаван със символа B, от 2-ри период, 13 (IIIA) група на периодичната система, с атомен номер 5 и атомна маса 10,811.

Бор
Бор – черно-кафяв (смес от няколко алотропа)
Черно-кафяв (смес от няколко алотропа)
Спектрални линии на бор
БерилийБорВъглерод


B

Al
Периодична система
Общи данни
Име, символ, Z Бор, B, 5
Група, период, блок 132p
Химическа серия металоид
Електронна конфигурация [He] 2s2 2p1
e- на енергийно ниво 2, 3
CAS номер 7440-42-8
Свойства на атома
Атомна маса 10,811 u
Атомен радиус 90  pm
Ковалентен радиус 84±3 pm
Радиус на ван дер Ваалс 192 pm
Степен на окисление 3, 2, 1, −1, −5[1][2]
Оксид B2O3 (умерено киселинен)
Електроотрицателност
(Скала на Полинг)
2,04
Йонизационна енергия I: 800,6 kJ/mol
II: 2427,1 kJ/mol
III: 3659,7 kJ/mol
(още)
Физични свойства
Агрегатно състояние твърдо вещество
Алотропи α- и β-тригонален бор; α- и β-тетрагонален бор; γ-бор; аморфен бор
Кристална структура тригонална
Кристална структура тетрагонална
Плътност 2080 kg/m3
Температура на топене 2349 K (2076 °C)
Температура на кипене 4200 K (3927 °C)
Специф. топлина на топене 50,2 kJ/mol
Специф. топлина на изпарение 508 kJ/mol
Налягане на парата
P (Pa) 1 10 102 103 104 105
T (K) 2348 2562 2822 3141 3545 4072
Скорост на звука 16 200 m/s
при 20 °C
Специф. ел. съпротивление ~106 Ω.mm2/m
Топлопроводимост 27,4 W/(m·K)
Магнетизъм диамагнитен[3]
Твърдост по Моос ~9,5
История
Откритие Луи Жозеф Гей-Люсак и Луи Жак Тенар[4]
(30 юни 1808 г.)
Изолиране Хъмфри Дейви[5]
(9 юли 1808 г.)
Най-дълготрайни изотопи
Изотоп ИР ПП ТР ПР
10B 19,1 – 20,3 %[6] стабилен[7]
11B 79,7 – 80,9 %[6] стабилен[7]

Веществото бор е металоид с температура на топене 2076 °С и на кипене 3927 °С. Той е и едно от най-твърдите вещества в природата с твърдост 9,5 по скалата на Моос. Изолиран е през 1808 г. от Жозеф-Луи Гей-Люсак и Луи Жак Тенар, но те постигат само 50% чистота и го считат за съединение. Едва през 1824 г. Йонс Берцелиус го разпознава като елемент.

При добавяне в кристалната структура на полупроводник предизвиква недостиг на електрони и т.нар. дупчеста проводимост.

Борът е много активен и се среща само в съединено състояние. В земната кора той се съдържа в малки количества. Влиза в състава на някои силикатни минерали. Съдържа се и в някои горещи минерални води. Във вулканичните местности, в кратерите на вулканите, фумаролите и горещите извори са се образували и чисти боро-съдържащи минерали. Турция притежава 70% от резервите на бор в света. Находища на борни минерали има в Италия, Мала Азия, Тибет, Калифорния и др.

Навярно още римляните, бродейки в областите Тоскана, са намирали късове боракс – бяло трошливо вещество, което се разтваря във вода, а при нагряване се стопява в безцветна течност, която започва да се пени, а след като се охлади застива в стъкловидна маса. Известно е обаче, че в курса по химия на Н. Льомери от 1768 г. има таблица на химически символи и там е даден и символа на боракса.

Да получат неоткрития елемент, който се съдържа в боракса, се заели няколко учени – Ж. Л. Гей-Люсак и Л. Ж. Тенар във Франция и Х. Дейви в Англия. Френските учени получили бора (1808) чрез редукция на борна киселина с калий, а Дейви приложил разработения от него електрохимичен метод и при електролиза на стопена борна киселина получил на анода кафяво-черно кристално вещество – бор.

Най-забележителното съединение на бора с въглерода е тетраборният карбид. Това е едно от най-твърдите вещества на Земята. Близък по твърдост до диаманта и го драска, затова се използва за шлифоване на диаманти и като режещ и абразивен материал.

Борът е важен микроелемент, който регулира протичането на редица биохимични процеси в растителните и в животинските организми. Той е открит в яйчния жълтък и в млякото. Засега ролята на бора все още не е добре изяснена, но е известно, че той влияе върху правилното развитие и растежа на растенията. Предполага се, че борните съединения са свързани с действията на определени ферменти, но все още механизмите и процесите остават неизяснени. Установено е, че при недеостиг на бор в почвата грахът, цвеклото, люцерната, ленът, тютюнът и други не могат да дават плод и загиват.

Съдържание

СвойстваРедактиране

Атомни и физичниРедактиране

ХимичниРедактиране

ИзотопиРедактиране

Наличие в природатаРедактиране

История на изследваниятаРедактиране

ПроизводствоРедактиране

ПриложениеРедактиране

Биологични ефектиРедактиране

ИзточнициРедактиране

  1. Infrared Emission Spectroscopy of BF and AIF. // J. Molecular Spectroscopy 170. 1995. DOI:10.1006/jmsp.1995.1058. p. 82. (на английски)
  2. Melanie Schroeder. Eigenschaften von borreichen Boriden und Scandium-Aluminium-Oxid-Carbiden. // S. 139. (на немски)
  3. Lide, David R. (ed.). Magnetic susceptibility of the elements and inorganic compounds, in Handbook of Chemistry and Physics. CRC press, 2000. ISBN 0849304814. (на английски)
  4. Sur la décomposition et la recomposition de l'acide boracique. // Annales de chimie 68. 1808. p. 169 – 174. (на френски)
  5. Davy H. An account of some new analytical researches on the nature of certain bodies, particularly the alkalies, phosphorus, sulphur, carbonaceous matter, and the acids hitherto undecomposed: with some general observations on chemical theory. // Philosophical Transactions of the Royal Society of London 99. 1809. DOI:10.1098/rstl.1809.0005. p. 39 – 104. (на английски)
  6. а б Szegedi, S. et al. Determination of boron in glass by neutron transmission method. // Journal of Radioanalytical and Nuclear Chemistry Letters 146 (3). 1990. DOI:10.1007/BF02165219. p. 177. (на английски)
  7. а б Atomic Weights and Isotopic Compositions for All Elements. // National Institute of Standards and Technology. (на английски)