Boor chemische en fysische eigenschappen

• Atoomnummer: 5
• Symbool: B
• Atoomgewicht: 10,811
• Elektronen configuratie: [Hij] 2s²2p¹
• Woord oorsprong: Arabisch Buraq; Perzisch Burah. Dit zijn de Arabische en Perzische woorden voor borax.
• isotopen: Natuurlijk boor is 19,78% boor-10 en 80,22% boor-11. B-10 en B-11 zijn de twee stabiele isotopen van boor. Boor heeft in totaal 11 bekende isotopen variërend van B-7 tot B-17.

Eigendommen

Het smeltpunt van boor is 2079 ° C, het kook- / sublimatiepunt ligt bij 2550 ° C, het soortelijk gewicht van kristallijn boor is 2,34, het soortelijk gewicht van de amorfe vorm is 2,37 en de valentie is 3. Borium heeft interessante optische eigendommen. Het boormineraal ulexiet vertoont natuurlijke vezeloptische eigenschappen. Elementair boor zendt delen van infrarood licht uit. Bij kamertemperatuur is het een slechte elektrische geleider, maar het is een goede geleider bij hoge temperaturen. Boor is in staat stabiele covalent gebonden moleculaire netwerken te vormen. Boorfilamenten hebben een hoge sterkte, maar zijn lichtgewicht. De energiebandafstand van elementair boor is 1,50 tot 1,56 eV, wat groter is dan die van silicium of germanium. Hoewel elementair boor niet als een gif wordt beschouwd, heeft assimilatie van boorverbindingen een cumulatief toxisch effect.

Toepassingen

Boorverbindingen worden geëvalueerd voor de behandeling van artritis. Boorverbindingen worden gebruikt om borosilicaatglas te produceren. Boornitride is extreem hard, gedraagt ​​zich als een elektrische isolator, maar geleidt toch warmte en heeft smerende eigenschappen die vergelijkbaar zijn met grafiet. Amorf boor biedt een groene kleur in pyrotechnische apparaten. Boorverbindingen, zoals borax en boorzuur, hebben veel toepassingen. Boor-10 wordt gebruikt als een controle voor kernreactoren, om neutronen te detecteren en als een schild voor nucleaire straling.

bronnen

Boor wordt niet vrij in de natuur gevonden, hoewel boorverbindingen al duizenden jaren bekend zijn. Boor komt voor als boraten in borax en colemaniet en als orthoboorzuur in bepaalde vulkanische bronnen. De primaire bron van boor is het mineraal rasoriet, ook wel kerniet genoemd, dat wordt gevonden in de Mojave-woestijn in Californië. Borax-deposito's worden ook gevonden in Turkije. Kristallijn boor met hoge zuiverheid kan worden verkregen door reductie in dampfase van boortrichloride of boortribromide met waterstof op elektrisch verwarmde filamenten. Boortrioxide kan worden verwarmd met magnesiumpoeder om onzuiver of amorf boor te verkrijgen, dat een bruinzwart poeder is. Boor is commercieel verkrijgbaar bij zuiverheden van 99,9999%.

Snelle feiten

• Elementclassificatie: halfmetaal
• Ontdekker: Sir H. Davy, J.L. Gay-Lussac, L.J. Thenard
• Ontdekkingsdatum: 1808 (Engeland / Frankrijk)
• Dichtheid (g / cc): 2.34
• Uiterlijk: Kristallijn boor is hard, bros, glanzend zwart semimetaal. Amorf boor is een bruin poeder.
• Kookpunt: 4000 ° C
• Smeltpunt: 2075 ° C
• Atoomstraal (pm): 98
• Atoomvolume (cc / mol): 4.6
• Covalente straal (pm): 82
• Ionische straal: 23 (+ 3e)
• Soortelijke warmte (@ 20 ° C J / g mol): 1.025
• Fusiewarmte (kJ / mol): 23.60
• Verdampingswarmte (kJ / mol): 504,5
• Debye temperatuur (K): 1250.00
• Pauling negativiteitsnummer: 2.04
• Eerste ioniserende energie (kJ / mol): 800.2
• Oxidatie stelt: 3
• Rasterstructuur: vierhoekig
• Roosterconstante (Å): 8.730
• Rooster C / A-verhouding: 0,576
• CAS-nummer: 7440-42-8

Trivia

• Boor heeft het hoogste kookpunt van de semimetalen
• Boor heeft het hoogste smeltpunt van de semimetalen
• Boor wordt aan glas toegevoegd om de weerstand tegen hitteschokken te vergroten. Het meeste scheikundig glaswerk is gemaakt van borosilicaatglas
• De isotoop B-10 is een neutronenabsorbeerder en wordt gebruikt in stuurstangen en noodstopsystemen van nucleaire generatoren
• De landen Turkije en de Verenigde Staten hebben de grootste boorreserves
• Boor wordt gebruikt als doteerstof bij de productie van halfgeleiders om p-type halfgeleiders te maken
• Boor is een component van sterke neodymiummagneten (Nd₂Fe₁₄B-magneten)
• Boor brandt felgroen in een vlamtest

Referenties

• Los Alamos National Laboratory (2001)
• Crescent Chemical Company (2001)
• Lange's Handbook of Chemistry (1952)
• ENSDF-database van het International Atomic Energy Agency (okt 2010)