- Štruktúra oxidu bóru
- Jednotka BO
- Kryštalická štruktúra
- Sklovitá štruktúra
- vlastnosti
- Fyzický vzhľad
- Molekulová hmotnosť
- príchuť
- Hustota
- Bod topenia
- Bod varu
- stabilita
- názvoslovie
- aplikácia
- Syntéza trihalogenidov bóru
- insekticíd
- Rozpúšťadlo pre oxidy kovov: tvorba skla, keramiky a zliatin bóru
- zakladač
- Referencie
Oxid boritý alebo anhydridu kyseliny boritej je anorganická zlúčenina, ktorej chemický vzorec je B 2 O 3 . Pretože bór a kyslík sú prvkami p bloku periodickej tabuľky, a ešte viac hláv ich príslušných skupín, rozdiel v elektronegativite nie je príliš vysoký; Preto, B 2 O 3 sa očakáva, že bude kovalentnej povahy.
B 2 O 3 sa pripraví rozpustením bóraxu v koncentrovanej kyseline sírovej v taviacej pece a pri teplote 750 ° C; tepelne dehydratujúca kyselina boritá, B (OH) 3 , pri teplote asi 300 ° C; alebo môže byť tiež vytvorený ako produkt reakcie diborán (B 2 H 6 ) s kyslíkom.
Prášok oxidu boritého. Zdroj: Materialscientist na anglickej Wikipédii
Oxid boritý môže mať polopriehľadný sklovitý alebo kryštalický vzhľad; posledne uvedený mletím je možné získať v práškovej forme (horný obrázok).
Hoci sa môže zdať, takže na prvý pohľad, B 2 O 3 je považovaný za jeden z najzložitejších anorganické oxidy; Nielen zo štrukturálneho hľadiska, ale aj kvôli premenlivým vlastnostiam získaným zo skla a keramiky, ku ktorým sa to pridáva do ich matrice.
Štruktúra oxidu bóru
Jednotka BO
B 2 O 3 je kovalentné pevný, takže teoreticky neexistujú B 3+ alebo O 2 iónov v jeho štruktúre , ale BO väzby. Bór môže podľa teórie valenčných väzieb (TEV) tvoriť iba tri kovalentné väzby; v tomto prípade tri odkazy BO. V dôsledku toho musí byť očakávaná geometria trigonálna, BO 3 .
BO 3 molekula je deficitná na elektróny, najmä atómy kyslíka; Niekoľko z nich však môže navzájom spolupracovať, aby dodalo uvedený nedostatok. To znamená, že BO 3 trojuholníky sú spojené prostredníctvom zdieľania mostík kyslík, a sú distribuované v priestore v sieťach trojuholníkových radov so svojimi rovinami orientované rôznymi spôsobmi.
Kryštalická štruktúra
Kryštalická štruktúra oxidu boritého. Zdroj: Orci
Príklad takýchto riadkov s trojuholníkovými jednotkami BO 3 je uvedený na obrázku vyššie . Ak sa pozriete pozorne, nie všetky tváre plánov smerujú k čitateľovi, ale naopak. Tieto orientácia týchto stien môže byť zodpovedný za to, ako B 2 O 3 je definovaná pri určitej teplote a tlaku.
Ak majú tieto siete štruktúrny vzorec s dlhým dosahom, je to kryštalická pevná látka, ktorú je možné zostaviť z jej jednotkovej bunky. To je miesto, kde sa hovorí, že B 2 O 3 má dva kryštalickej polymorfov: a a p.
Α-B 2 O 3 je produkovaný v okolitom tlaku (1 atm), a sa hovorí, že kineticky nestabilné; v skutočnosti je to jeden z dôvodov, že oxid boritý je pravdepodobne ťažko kryštalizovateľná zlúčenina.
Druhý polymorfov, β-B 2 O 3 , sa získa pri vysokých tlakoch v rozsahu GPa; Preto musí byť jeho hustota väčšia ako a-B 2 O 3 .
Sklovitá štruktúra
Boroxolový kruh. Zdroj: CCoil
Siete BO 3 majú prirodzene tendenciu prijímať amorfné štruktúry; Sú to tak, že im chýba vzorec, ktorý opisuje molekuly alebo ióny v pevnej látke. Ak B 2 O 3 je syntetizovaný, jeho prevládajúca forma je amorfné a nie sú kryštalické; správne povedané: je tuhá látka viac sklovitá ako kryštalická.
B 2 O 3 je potom hovorí, že sklovité amorfné alebo pri jeho BO 3 siete sú chaotická. Nielen to, ale tiež menia spôsob, akým sa stretávajú. Namiesto toho, aby boli usporiadané do trigonálnej geometrie, nakoniec sa spoja a vytvoria to, čo vedci nazývajú boroxolovým kruhom (horný obrázok).
Všimnite si zjavný rozdiel medzi trojuholníkovými a šesťuholníkovými jednotkami. Tie trojuholníkové charakterizujú kryštalickej B 2 O 3 , a tie, šesťhranné sklovca B 2 O 3 . Ďalším spôsobom, ako vo vzťahu k tomuto amorfný fáza je bór sklo, alebo podľa vzorca: GB 2 O 3 (ďalej len, g 'pochádza od slova sklovitý, v angličtine).
Tak, GB 2 O 3 siete sa skladajú z boroxol krúžkov a nie BO 3 jednotky . Avšak, GB 2 O 3 môže kryštalizovať a-B 2 O 3 , čo by znamenalo vzájomnú krúžkov na trojuholníky, a tiež by definujú stupeň kryštalizácie dosiahnuté.
vlastnosti
Fyzický vzhľad
Je to bezfarebná, sklovitá pevná látka. Vo svojej kryštalickej forme je biela.
Molekulová hmotnosť
69,6182 g / mol.
príchuť
Mierne horké
Hustota
- kryštalický: 2,46 g / ml.
-Veľký: 1,80 g / ml.
Bod topenia
Nemá úplne definovanú teplotu topenia, pretože závisí od toho, ako je kryštalická alebo sklovitá. Čistá kryštalická forma topí pri 450 ° C; sklovitá forma sa však topí v teplotnom rozmedzí od 300 do 700 ° C.
Bod varu
Uvedené hodnoty sa opäť nezhodujú s touto hodnotou. Kvapalný oxid boritý (tavený z jeho kryštálov alebo zo skla) pravdepodobne varí pri 1860 ° C.
stabilita
Musí sa udržiavať v suchu, pretože absorbuje vlhkosť a premieňa sa na kyselinu boritú, B (OH) 3 .
názvoslovie
Oxid boritý sa dá pomenovať inými spôsobmi, napríklad:
- oxid ibibonitý (systematická nomenklatúra).
- oxid boritý (nomenklatúra zásob).
- oxid boritý (tradičná nomenklatúra).
aplikácia
Niektoré z použití pre oxid boritý sú:
Syntéza trihalogenidov bóru
Z B 2 O 3 môže byť syntetizovaná halidy bóru, BX 3 (X = F, Cl a Br). Tieto zlúčeniny sú Lewisove kyseliny a spolu s nimi je možné do určitých molekúl zaviesť atómy bóru, aby sa získali ďalšie deriváty s novými vlastnosťami.
insekticíd
Pevná zmes s kyselinou, B boritej 2 O 3 -B (OH) 3 , predstavuje vzorec, ktorý je použitý ako insekticíd domácnosti.
Rozpúšťadlo pre oxidy kovov: tvorba skla, keramiky a zliatin bóru
Kvapalný oxid boritý je schopný rozpúšťať oxidy kovov. Z tejto výslednej zmesi sa po ochladení získajú pevné látky zložené z bóru a kovov.
V závislosti na množstve B 2 O 3 použitý, rovnako ako techniky, a od typu oxidu kovu, bohatú škálu skiel (borosilikát), keramiky (bóru nitridy a karbidy), a zliatin (ak sa používa), môžu byť získané. iba kovy).
Sklo alebo keramika vo všeobecnosti získavajú väčšiu odolnosť a pevnosť a tiež väčšiu trvanlivosť. V prípade okuliarov sa nakoniec používajú na optické a teleskopické šošovky a na elektronické zariadenia.
zakladač
Pri konštrukcii oceliarenských pecí sa používajú žiaruvzdorné tehly na báze horčíka. Oxid bóru sa používa ako spojivo a pomáha ich pevne držať pohromade.
Referencie
- Shiver a Atkins. (2008). Anorganická chémia. (Štvrté vydanie). Mc Graw Hill.
- Wikipedia. (2019). Oxid boritý. Obnovené z: en.wikipedia.org
- PubChem. (2019). Oxid boritý. Získané z: pubchem.ncbi.nlm.nih.gov
- Rio Tinto. (2019). Oxid boritý. 20 Mule Team Borax. Získané z: borax.com
- A. Mukhanov, OO Kurakevič a VL Solozhenko. (SF). O tvrdosti oxidu bóru (III). LPMTMCNRS, Université Paris Nord, Villetaneuse, Francúzsko.
- Hansen T. (2015). B 2 O 3 (oxid boritý). Obnovené z: digitalfire.com