ELEMENT :

SPLOŠNE LASTNOSTI

DODATNE OPISNE LASTNOSTI

·         Izotopi :

·         Zgodovina elementa :

·         letnica odkritja : 1808

·         kdo je odkril : Davy, Gay-Lussac in Thénard

·         kako je bil odkrit: Nečisti bor so izočirali, neodvisno drug od drugega Davy, Gay-Lussac in Thénard. Čisti bor pa je uspelo izolirati Moissanu leta 1982. Ime je predlagal Davy. Ime izvira iz latinskega imena boran.

NAHAJALIŠČE

- bor se nahaja predvsem kot boraks, Na₂[B₄O₅(OH)₄]*8H₂O, in v sorodnih mineralih (karnelit, borokalcit, borazit).

- bor je nekovina z nenavadno zgradbo. Poznanih je več alotropskih oblik, najenostavnejša oblika je zgrajena iz dvanajstih borovih atomov, razvrščenih v ogliščih pravilnega ikozaedra. Ti B₁₂-ikozaedri se nalagajo v mrežasto zgradbo, zaradi tega ima visoko temperaturo tališča. Ta znaša 2300°C. Razen pri visokih temperaturah kemijsko ni reaktiven.

- znane so štiri kristlinične modifikacije bora, dve tetragonalni in dve romboedrični. Rdeča romboedrična modifikacija ima v kristalni strukturi samo B₁₂-ikozaedre povezane med seboj, črna romboedrična modifikacija bora pa ima B₁₂-ikozaedre deloma povezane med seboj z dodatnimi borovimi atomi. Kristalna struktura črne ter rdeče tetragonalne modifikacije bora vsebujejo B₁₂-ikozaedre, ki so povezani z dodatnimi borovimi atomi.

PRIDOBIVANJE

- bor pridobivajo z redukcijo B₂O₃ z Mg ali Al. Pri redukciji B₂O₃ z Mg nastane amorfni bor.

B₂O₃ + 3Mg ---> 2B + 3MgO

- lahko pa bor pridobijo iz različnih mineralov, kot so npr. borazit, kernit, colemanit, itd. Iz raztopin teh mineralov je mogoče oboriti borovo kislino, nato pa jo s sušenjem pretvoriti v B₂O₃. Iz njega pa potem po že opisanem postopku pridobivajo elementaren bor.

UPORABA

- eementarni bor se uporablja kot ferobor (to je železo z 10-20% bora) v jeklarstvu. Borova kislina je bela kristalna snov (bele luskine), ki se uporablja kot blag antiseptik, lahko se uporablja tudi za izdelovanje emajlov in stekel, ki so odporna proti temperaturnim spremembam, ali kot pufer v nikljevih elektrolitih ter za borova gnojila. Natrijev perborat uporabljajo v pralnih praških, vse oblike borovega nitrida, (BN)_x, pa zaradi visokega tališča uporabljajo kot visokotemperaturne materiale.

SPOJINE BORA

- s kovinami tvori bor boride, Boridi so trdne nereaktivne spojine z visokimi tališči. Večinoma prevajajo električni tok.

- bor tvori številne hidride imenovane borani ter je v tem podoben ogljiku in siliciju. Borani so plinaste, tekoče ali trdne smrdeče in strupene spojine s splošno formulo B_nH_n+4 ali B_nH_n+6. Na zraku se takoj razgradijo, v stiku z vodo pa se razvije vodik.

- najenostavnejši hidrid je diboran, B₂H₆. Zelo reaktiven plin, ki je dimer molekule BH₃. Pri diboranu je vsak borov atom tetraedrično obdan s štirimi atomi vodika, od tega sta dva tako imenovana mostovna vodika. Vsak mostovni vodik prispeva v molekulsko orbitalo, ki je razširjena preko treh atomov (B-H-B) in če sta dva elektrona v tej orbitali, nastane trojedrna cez. V tej vezi en par elektronov poveže med seboj tri atome.

- vsi ostali, višji borani, tvorijo mreže borovih in vodikovih atomov, povezanih z dvojedrnimi in trojedrnimi vezmi. Nastanejo pa pri segrevanju diborana v zaprtih posodah pri 100°C.

- borova kislina, H₃BO₃, je končni produkt hidrolize velikega števila borovih spojin, Pridobivajo jo lahko npr. iz boraksa in žveplove (VI) kisline.

Na₂B₄O₇ + H₂SO₄ + 5H₂O ---> 4H₃BO₃ + Na₂SO₄

- v vroči vodi je lahko topna, ker so molekule borove kisline povezane le z vodikovimi vezmi in ne z močnimi vezmi B-O, značilne za oksid. Je zelo šibka Lewisova kislina, zaradi svoje sposobnosti, da sprejme nevezni elektronski par kisika v molekuli vode.

H₃BO₃ + H₂O <---> H⁺ + [B(OH)₄]^-

- borova kislina lahko kondenzira, zato je znanih več boratov:

a)      Ortoborati, ki vsebujejo v kristalni strukturi planarne BO₃^3- anione,

b)      Metaborati, ki so produkti polikondenzacije borove kisline,

c)      Poliborati, ki imajo zelo zapletene strukture. Najpomembnejši borat, ki spada med poliborate, je boraks Na₂[B₄O₅(OH)₄]*8H₂O. Boraks je osnovni vir za pridobivanje borove kisline.

- borova kislina in borati so sestavina za peroborate, katere uporabljajo v pralnih praških.

- pri dehidraciji borove kisline dobijo kot končni produkt borov(III) oksid, B₂O₃, ter je zaradi velike mrežne energije slabo topen v vodi.

- halogenidi bora:

Borov trifluorid, BF₃, je brezbarven, ostrodišeč plin in Lewisova kislina, ki nastane pri reakciji diborovega trioksida z vodikovim fluoridom.

B₂O₃ + 6HF <---> 2BF₃ + 3H₂O

Borov triklorid, BCl₃, je brezbarvna tekočina, ki se na zraku močno kadi. Nastane pri sočasni redukciji in kloriranju diborovega trioksida.

B₂O₃ + 3C + 3Cl₂ ---> BCl₃ + 3CO