БОР ОКСИД (Б2О3): СТРУКТУРА, СВОЈСТВА И УПОТРЕБЕ - ХЕМИЈА - 2025

Бор оксид или борна анхидрида је неорганско једињење чија хемијска формула Б ₂ О ₃ . Пошто су бор и кисеоник елементи п блока периодичне табеле, и још више, главе њихових група, разлика у електронегативности између њих није велика; Стога, Б ₂ О ₃ се очекује да буде ковалентна у природи.

Б ₂ О ₃ је припремљен растварањем боракс у концентрованој сумпорној киселини на топљења пећи на температури од 750 ° Ц; термички дехидрирајућа борна киселина, Б (ОХ) ₃ , на температури од око 300 ° Ц; или може бити формирана као производ реакције диборан (Б ₂ Х ₆ ) с кисеоником.

Прах бора оксида. Извор: Материалсциентист с енглеске Википедије

Бор оксид може имати полупрозирни стаклени или кристални изглед; потоње млевењем може се добити у облику праха (горња слика).

Иако можда не изгледа тако на први поглед, Б ₂ О ₃ се сматра једном од најкомплекснијих неорганским оксиде; не само са структуралног становишта, већ и због променљивих својстава наочара и керамике којима је ово додато у њихову матрицу.

Структура бора оксида

БО јединица

Б ₂ О ₃ је ковалентна чврста, тако да у теорији нема Б ³⁺ или О ² јони у свом саставу , али Бо обвезнице. Бор, према теорији валентне везе (ТЕВ), може формирати само три ковалентне везе; у овом случају три БО везе. Као резултат тога, очекивана геометрија мора бити тригонална, БО ₃ .

Молекул БО ₃ има недостатак електрона, посебно атома кисеоника; Међутим, неколико њих може комуницирати једни са другима како би обезбедило наведени недостатак. Дакле, троуглови БО ₃ су спојени дељењем моста са кисеоником, а распоређени су у простору као мреже троугластих редова са њиховим равнинама оријентисаним на различите начине.

Кристална структура

Кристална структура бор оксида. Извор: Орци

Пример таквих редова са троугластим јединицама БО ₃ приказан је на горњој слици . Ако погледате пажљиво, нису сва лица планова усмјерена према читаоцу, већ на други начин. Оријентације ових лица може бити одговоран за то како Б ₂ О ₃ дефинисана на одређеној температури и притиску.

Када ове мреже имају структурни узорак дугог домета, то је кристална крута твар која се може изградити из своје јединичне ћелије. Ово је место где се каже да је Б ₂ О ₃ има два кристална полиморфа: а и б.

Α-Б ₂ О ₃ се производи на атмосферском притиску (1 атм) и каже се да кинетички нестабилно; у ствари, то је један од разлога што је бор оксид вероватно тешко кристализујуће једињење.

Други полиморф, β-Б ₂ О ₃ , добија се на високим притисцима у ГПа опсегу; Стога, његова густина мора бити већи него а-Б ₂ О ₃ .

Стакласта структура

Борокол прстен. Извор: ЦЦоил

БО ₃ мреже природно имају тенденцију да прихватају аморфне структуре; То су, недостаје им образац који описује молекуле или јоне у чврстом стању. Када Б ₂ О ₃ се синтетизује, његова доминантна форма је аморфан и није кристалан; тачним речима: чврсто је стакласто од кристалног.

Б ₂ О ₃ се онда каже да је стаклени или аморфан, када њени БО ₃ мреже су поремећени. Не само то, већ такође мењају начин на који се окупљају. Уместо да буду распоређени у тригоналној геометрији, они крај повезаности стварају оно што истраживачи називају бороксол прстен (горња слика).

Обратите пажњу на очигледну разлику између троугластих и шестерокутних јединица. Трокутасти карактеришу кристални Б ₂ О ₃ , а шестерокутни стакло Б ₂ О ₃ . Други начин да се односи на ову аморфну ​​фазу је борово стакло, или формулом: гБ ₂ О ₃ („г“ долази од речи стакласт, на енглеском језику).

Дакле, гБ ₂ О ₃ мреже су састављене од бороксолних прстенова, а не БО ₃ јединице . Међутим, гБ ₂ О ₃ може кристализирати до α-Б ₂ О ₃ , што би подразумевало интерконверзију прстенова у троуглове, а такође би дефинисало степен постигнуте кристализације.

Својства

Физичка присутност

То је безбојна стакласта чврста супстанца. У свом кристалном облику је бела.

Молекуларна маса

69.6182 г / мол.

Укус

Мало горко

Густина

-Кристални: 2,46 г / мЛ.

Стакласти: 1.80г / мЛ.

Тачка топљења

Нема потпуно дефинисану тачку топљења, јер зависи од тога колико је кристална или стаклена. Чисто кристални облик се топи на 450 ° Ц; међутим, стаклени облик се топи у температурном опсегу од 300 до 700 ° Ц.

Тачка кључања

Опет, пријављене вредности не одговарају овој вредности. Наизглед течни бор оксид (растопљен из његових кристала или из стакла) кључа на 1860 ° Ц.

Стабилност

Мора се држати сувим јер апсорбује влагу да би се претворила у борну киселину, Б (ОХ) ₃ .

Номенклатура

Бор оксид се може именовати на друге начине, као што су:

-Диборон триоксид (систематска номенклатура).

-Боров (ИИИ) оксид (номенклатура залиха).

-Борни оксид (традиционална номенклатура).

Апликације

Неке од употреба бора бор оксида су:

Синтеза трихалида бора

Борон трихалогенидес, БКС ₃ (Кс = Ф, Цл и Бр) могу се синтетисати из Б ₂ О ₃ . Ова једињења су Левисове киселине, а са њима је могуће увести атоме бора у одређене молекуле да би се добили други деривати са новим својствима.

Инсектицид

Чврста смеша са борне киселине, Б ₂ О ₃ -Б (ОХ) ₃ , представља формулу која се користи као инсектицид домаћинства.

Растварач за металне оксиде: формирање чаша, керамике и легура бора

Течни бор оксид је способан да раствара металне оксиде. Из ове добијене смеше, након што се охлади, добијају се чврсте материје састављене од бора и метала.

У зависности од количине Б ₂ О ₃ користи, као и технике, и врсти металног оксида, богатој понуди наочара (борсиликати), керамика (борон нитрида и карбида), и легура (ако се користе) могу се добити. само метали).

Опћенито, стакло или керамика добијају већу отпорност и чврстину, а такође и већу издржљивост. У случају наочара, оне се на крају користе за оптичка и телескопска сочива и за електронске уређаје.

Биндер

У конструкцији пећи за топљење челика користе се ватросталне опеке на бази магнезијума. Боров оксид користи се као везиво, помажући да их чврсто зближите.

Референце

1. Схивер & Аткинс. (2008). Неорганска хемија. (Четврто издање). Мц Грав Хилл.
2. Википедиа. (2019). Бор триоксид. Опоравак од: ен.википедиа.орг
3. ПубЦхем. (2019). Борни оксид. Опоравак од: пубцхем.нцби.нлм.них.гов
4. Рио Тинто. (2019). Борикс оксид. 20 Муле Теам Борак. Опоравак од: борак.цом
5. А. Мукханов, ОО Куракевич и ВЛ Солозхенко. (сф) О тврдоћи боровог (ИИИ) оксида. ЛПМТМЦНРС, Университе Парис Норд, Виллетанеусе, Француска.
6. Хансен Т. (2015). Б ₂ О ₃ (Борни оксид). Опоравак од: дигиталфире.цом