Уравнения реакций получения оксидов бора

Среди элементов IIIa группы один лишь бор относится к неметаллам. Представляет собой аморфное кристаллическое вещество красного или темного цвета, может быть бесцветным.

Общая характеристика элементов IIIa группы

От B к Tl (сверху вниз в периодической таблице) происходит увеличение: атомного радиуса, металлических, основных, восстановительных свойств. Уменьшается электроотрицательность, энергия ионизация, сродство к электрону.

Оксид бора проявляется кислотные свойства, алюминий и галлий — типичные амфотерные элементы, у соединений индий и таллия преобладают основные свойства.

Электронные конфигурации у данных элементов схожи, так как они находятся в одной группе (главной подгруппе!), общая формула ns 2 np 1 :

• B — 2s 2 2p 1
• Al — 3s 2 3p 1
• Ga — 4s 2 4p 1
• In — 5s 2 5p 1
• Tl — 6s 2 6p 1

Природные соединения

Получение

Бор получают путем пиролиза бороводородов, методом металлотермии (вытеснением активным металлом) и термическим разложением бромида бора в присутствии катализатора

BBr₃ + H₂ → (вольфрам, t = 1000-1200 С°) B + HBr

Химические свойства

• Реакции с фтором

Необходимо заметить, что бор довольно инертный неметалл. При комнатной температуре без нагревания он реагирует только со фтором:

Реакции с неметаллами

При нагревании бор реагирует с другими галогенами, азотом, фосфором, углеродом и кислородом.

При сильном нагревании бор способен восстановить кремний из его оксида:

Ионы бора окрашивают пламя в оттенки зеленого цвета.

Оксид и гидроксид бора

Оксид и гидроксид бора (борная кислота) проявляют кислотные свойства.

© Беллевич Юрий Сергеевич 2018-2022

Данная статья написана Беллевичем Юрием Сергеевичем и является его интеллектуальной собственностью. Копирование, распространение (в том числе путем копирования на другие сайты и ресурсы в Интернете) или любое иное использование информации и объектов без предварительного согласия правообладателя преследуется по закону. Для получения материалов статьи и разрешения их использования, обратитесь, пожалуйста, к Беллевичу Юрию.

Видео:ОКСИДЫ ХИМИЯ — Что такое Оксиды? Химические свойства Оксидов | Реакция ОксидовСкачать

Структура оксида бора (B2O3), свойства, номенклатура и применение

оксид бора или борный ангидрид представляет собой неорганическое соединение, химическая формула которого B₂О₃. Так как бор и кислород элементов р-блока периодической таблицы и даже больше головок их соответствующих групп, разница электроотрицательности между ними не очень велика; следовательно, следует ожидать, что B₂О₃ быть ковалентным в природе.

Б₂О₃ его готовят растворением буры в концентрированной серной кислоте в плавильной печи и при температуре 750 ° С; термически дегидратирующая борная кислота, B (OH)₃, при температуре около 300 ° С; или он также может быть образован как продукт диборановой реакции (В₂H₆) с кислородом.

Оксид бора может иметь полупрозрачный стеклянный или кристаллический вид; Последний может быть получен путем измельчения в виде порошка (верхнее изображение).

Хотя это может показаться не на первый взгляд, это считается B₂О₃ как один из самых сложных неорганических оксидов; не только со структурной точки зрения, но и благодаря переменным свойствам, которые приобретают стекла и керамика, к которым они добавляются в свою матрицу.

• 1 Структура оксида бора
  • 1.1 Блок BO3
  • 1.2 Кристаллическая структура
  • 1.3 Стекловидное строение
• 2 свойства
  • 2.1 Внешний вид
  • 2.2 Молекулярная масса
  • 2.3 Вкус
  • 2.4 Плотность
  • 2.5 Точка плавления
  • 2.6 Точка кипения
  • 2.7 Стабильность
• 3 Номенклатура
• 4 использования
  • 4.1 Синтез тригалогенидов бора
  • 4.2 Инсектицид
  • 4.3 Растворитель оксидов металлов: образование стекол, керамики и сплавов бора
  • 4.4 Binder
• 5 ссылок

Видео:Получение и химические свойства ОКСИДОВ 8 класс | ПРИНЦИП составления реакций с участием оксидовСкачать

Структура оксида бора

Блок БО₃

Б₂О₃ является ковалентным телом, поэтому теоретически в его структуре нет ионов B 3+ ни о 2- , но B-O ссылки. Бор, согласно теории валентных связей (VTE), может образовывать только три ковалентные связи; в этом случае три B-O ссылки. Как следствие этого, ожидаемая геометрия должна быть тригональной, BO₃.

Молекула БО₃ дефицит электронов, особенно атомов кислорода; однако некоторые из них могут взаимодействовать друг с другом для восполнения указанного недостатка. Итак, треугольники BO₃ они объединяются, разделяя кислородный мостик, и распределяются в пространстве в виде треугольных рядовых сетей, плоскости которых ориентированы по-разному.

Кристаллическая структура

Верхнее изображение показывает пример упомянутых рядов с треугольными единицами BO₃. Если вы внимательно посмотрите, не все грани плоскостей указывают на читателя, но на другую сторону. Ориентация этих граней может быть ответственна за то, как определяется B₂О₃ при определенной температуре и давлении.

Когда эти сети имеют дальний структурный рисунок, это кристаллическое твердое тело, которое может быть построено из его элементарной ячейки. Это где B, как говорят,₂О₃ Он имеет два кристаллических полиморфа: α и β.

Α-B₂О₃ происходит при атмосферном давлении (1 атм) и считается кинетически нестабильным; на самом деле, это одна из причин, по которой оксид бора, вероятно, представляет собой соединение сложной кристаллизации..

Другой полиморф, β-B₂О₃, его получают при высоких давлениях в диапазоне ГПа; следовательно, его плотность должна быть больше плотности α-B₂О₃.

Стекловидное строение

Сети БО₃ естественно, они имеют тенденцию принимать аморфные структуры; это отсутствие модели, которая описывает молекулы или ионы в твердом теле. Синтезируя B₂О₃ его преобладающая форма является аморфной, а не кристаллической; правильными словами: это твердое вещество более стекловидное, чем кристаллическое.

Тогда говорят, что B₂О₃ это стекловидное или аморфное, когда его сети BO₃ Они грязные. Не только это, но и они меняют способ, которым они собираются вместе. Вместо того, чтобы располагаться в треугольной геометрии, они заканчивают тем, что были связаны, чтобы создать то, что исследователи называют бороксольным кольцом (верхнее изображение).

Обратите внимание на очевидную разницу между треугольными и шестиугольными единицами. Треугольные характеризуют B₂О₃ кристаллический и шестиугольный B₂О₃ стекловидное тело. Другим способом обозначить эту аморфную фазу является борное стекло или по формуле: g-B₂О₃ («g» происходит от слова «гладкий» на английском языке).

Таким образом, сети G-B₂О₃ они состоят из бороксольных колец, а не единиц БО₃. Тем не менее, G-B₂О₃ может кристаллизоваться в α-B₂О₃, что подразумевает взаимопревращение колец в треугольники, а также определяет степень достигнутой кристаллизации.

Видео:Химические уравнения // Как Составлять Уравнения Реакций // Химия 9 классСкачать

свойства

Внешний вид

Это бесцветное и стеклообразное твердое вещество. В своей кристаллической форме он белый.

Молекулярная масса

аромат

плотность

-Кристаллический: 2,46 г / мл.

-Стекловидное тело: 1,80 г / мл.

Точка плавления

Он не имеет полностью определенной точки плавления, поскольку зависит от того, насколько он кристаллический или стекловидный. Чисто кристаллическая форма плавится при 450 ° С; однако стеклообразная форма плавится при температуре от 300 до 700ºC.

Точка кипения

Опять же, сообщенные значения не соответствуют этому значению. По-видимому, жидкий оксид бора (расплавленный из его кристаллов или стекла) кипит при 1860ºC.

стабильность

Он должен быть сухим, так как он поглощает влагу и превращается в борную кислоту, B (OH)₃.

Видео:8 класс. Составление уравнений химических реакций.Скачать

номенклатура

Оксид бора можно назвать другими способами, такими как:

-Diboro триоксид (систематическая номенклатура).

-Оксид бора (III) (номенклатура сырья).

-Оксид бора (традиционная номенклатура).

Видео:Составление уравнений химических реакций. 1 часть. 8 класс.Скачать

приложений

Некоторые из применений оксида бора:

Синтез тригалогенидов бора

Из Б₂О₃ могут быть синтезированы тригалогениды бора, BX₃ (Х = F, Cl и Br). Эти соединения представляют собой кислоты Льюиса, и с их помощью можно вводить атомы бора в определенные молекулы, чтобы получить другие производные с новыми свойствами..

инсектицид

Твердая смесь с борной кислотой, B₂О₃-Б (ОН)₃, представляет собой формулу, которая используется в качестве бытового инсектицида.

Растворитель оксидов металлов: образование стекол, керамики и сплавов бора

Жидкий оксид бора способен растворять оксиды металлов. Из этой полученной смеси после охлаждения получают твердые вещества из бора и металлов..

В зависимости от количества Б₂О₃ Используемый, а также метод и тип оксида металла, вы можете получить богатое разнообразие стекол (боросиликатов), керамики (нитридов и карбидов бора) и сплавов (если используются только металлы).

В целом, стекло или керамика приобретают большую прочность и прочность, а также большую долговечность. В случае очков, они в конечном итоге используются для оптических линз и телескопов, а также для электронных устройств.

связующее вещество

При строительстве сталеплавильных печей используются огнеупорные кирпичи на магниевой основе. В них оксид бора используется в качестве связующего вещества, помогая держать их крепко связанными.

Видео:Разложение Борной Кислоты. Получение Оксида Бора. Разложение H3BO3.Скачать

Оксид бора (B2O3): структура, свойства и применение

Оксид бора (B2O3): структура, свойства и применение — Наука

Видео:Оксиды. Получение оксидов. Урок 9. Химия 8 классСкачать

Содержание:

В оксид бора или борный ангидрид представляет собой неорганическое соединение, химическая формула которого B₂ИЛИ₃. Поскольку бор и кислород являются элементами блока p периодической таблицы, и даже больше глав их соответствующих групп, разница в электроотрицательности между ними не очень велика; следовательно, следует ожидать, что B₂ИЛИ₃ ковалентен по своей природе.

B₂ИЛИ₃ Его получают растворением буры в концентрированной серной кислоте в плавильной печи при температуре 750ºC; термически дегидратирующая борная кислота, B (OH)₃при температуре около 300 ° C; или он также может быть образован как продукт реакции диборана (B₂ЧАС₆) с кислородом.

Оксид бора может иметь полупрозрачный стекловидный или кристаллический вид; последний путем измельчения может быть получен в виде порошка (верхнее изображение).

Хотя на первый взгляд это может показаться не так, но считается,₂ИЛИ₃ как один из самых сложных неорганических оксидов; не только со структурной точки зрения, но также из-за переменных свойств, приобретаемых стеклами и керамикой, к которым они добавляются в их матрицу.

Видео:Оксиды. Химические свойства. 8 класс.Скачать

Структура оксида бора

Видео:Как расставлять коэффициенты в уравнении реакции? Химия с нуля 7-8 класс | TutorOnlineСкачать

Блок BO₃

B₂ИЛИ₃ является ковалентным твердым телом, поэтому теоретически в его структуре нет ионов B 3+ ни O 2- , но Б-О ссылки. Бор, согласно теории валентных связей (TEV), может образовывать только три ковалентные связи; в данном случае — три связи BO. Как следствие этого, ожидаемая геометрия должна быть тригональной, BO₃.

Молекула BO₃ в нем электронодефицит, особенно атомы кислорода; Однако некоторые из них могут взаимодействовать друг с другом для восполнения указанного недостатка. Таким образом, треугольники BO₃ они соединяются, разделяя кислородный мостик, и они распределены в пространстве в виде сетей треугольных рядов, плоскости которых ориентированы по-разному.

Видео:ОКСИДЫ, КИСЛОТЫ, СОЛИ И ОСНОВАНИЯ ХИМИЯ 8 класс / Подготовка к ЕГЭ по Химии - INTENSIVСкачать

Кристальная структура

Пример таких рядов с треугольными блоками БО показан на изображении выше.₃. Если приглядеться, не все грани планов указывают на читателя, а наоборот. Ориентация этих граней может быть ответственной за то, как определяется B₂ИЛИ₃ при определенной температуре и давлении.

Когда эти сети имеют структурный образец дальнего действия, это кристаллическое твердое тело, которое может быть построено из его элементарной ячейки. Здесь говорится, что B₂ИЛИ₃ Он имеет два кристаллических полиморфа: α и β.

Α-B₂ИЛИ₃ это происходит при атмосферном давлении (1 атм) и считается кинетически нестабильным; Фактически, это одна из причин того, что оксид бора, вероятно, является трудно кристаллизующимся соединением.

Другой полиморф, β-B₂ИЛИ₃, получается при высоких давлениях в диапазоне ГПа; следовательно, его плотность должна быть больше, чем у α-B₂ИЛИ₃.

Видео:РЕАКЦИИ ИОННОГО ОБМЕНА, ИОННОЕ УРАВНЕНИЕ - Урок Химия 9 класс / Подготовка к ЕГЭ по ХимииСкачать

Стекловидная структура

BO сети₃ они естественно имеют тенденцию принимать аморфные структуры; В них отсутствует узор, описывающий молекулы или ионы в твердом теле. При синтезе B₂ИЛИ₃ его преобладающая форма — аморфная, а не кристаллическая; правильными словами: это твердое вещество более стеклянное, чем кристаллическое.

Тогда говорят, что B₂ИЛИ₃ он стекловидный или аморфный, когда его БО сети₃ они беспорядочные. Не только это, но они также меняют то, как они собираются вместе. Вместо того, чтобы располагаться в тригональной геометрии, они в конечном итоге соединяются вместе, чтобы создать то, что исследователи называют бороксольным кольцом (верхнее изображение).

Обратите внимание на очевидную разницу между треугольными и шестиугольными элементами. Треугольные характерны для B₂ИЛИ₃ кристаллический и гексагональный до B₂ИЛИ₃ стекловидное тело. Другой способ обозначить эту аморфную фазу — борсодержащее стекло или формулой: g-B₂ИЛИ₃ («g» происходит от английского слова glassy).

Таким образом, сети g-B₂ИЛИ₃ состоят из бороксольных колец, а не из звеньев БО₃. Однако g-B₂ИЛИ₃ может кристаллизоваться до α-B₂ИЛИ₃, что означало бы взаимное преобразование колец в треугольники, а также определило бы степень достигнутой кристаллизации.

Видео:Бор - B. Получение Бора. Реакция Лития и Тетрабората Натрия. Реакция Na2B4O7 и Li.Скачать

Свойства

Видео:Проклятая химическая реакция 😜 #shortsСкачать

Внешность

Это бесцветное стеклообразное твердое вещество. В кристаллической форме он белый.

Видео:Химические Цепочки — Решение Цепочек Химических Превращений // Химия 8 классСкачать

Молекулярная масса

Видео:Получение ТРИФТОРИДА БОРА. Реакция Фторида Натрия, Тетрабората Натрия и Серной Кислоты.Скачать

Вкус

Видео:Химические уравнения. СЕКРЕТНЫЙ СПОСОБ: Как составлять химические уравнения? Химия 8 классСкачать

Плотность

-Кристаллический: 2,46 г / мл.

-Vitreous: 1,80 г / мл.

Видео:Как Решать Задачи по Химии // Задачи с Уравнением Химической Реакции // Подготовка к ЕГЭ по ХимииСкачать

Температура плавления

У него нет полностью определенной точки плавления, потому что это зависит от того, насколько он кристаллический или стекловидный. Чисто кристаллическая форма плавится при 450 ° C; однако стеклообразная форма плавится в диапазоне температур от 300 до 700ºC.

Видео:ХИМИЧЕСКИЕ УРАВНЕНИЯ | Как составлять уравнения реакций | Химия 8 классСкачать

Точка кипения

Опять же, указанные значения не совпадают с этим значением. Судя по всему, жидкий оксид бора (расплавленный из его кристаллов или стекла) кипит при 1860ºC.

Видео:Как составлять ХИМИЧЕСКИЕ УРАВНЕНИЯ | 4 лайфхака - 95 ВСЕХ РЕАКЦИЙ в химии!Скачать

Стабильность

Он должен быть сухим, так как он впитывает влагу и превращается в борную кислоту B (OH).₃.

Видео:Расчеты по уравнениям химических реакций. 1 часть. 8 класс.Скачать

Номенклатура

Оксид бора можно назвать по-другому, например:

-Диборон триоксид (систематическая номенклатура).

-Оксид бора (III) (стоковая номенклатура).

-Оксид бора (традиционная номенклатура).

Приложения

Некоторые из применений оксида бора:

Синтез тригалогенидов бора

От B₂ИЛИ₃ могут быть синтезированы тригалогениды бора, BX₃ (X = F, Cl и Br). Эти соединения являются кислотами Льюиса, и с их помощью можно ввести атомы бора в определенные молекулы, чтобы получить другие производные с новыми свойствами.

Инсектицид

Твердая смесь с борной кислотой, B₂ИЛИ₃-B (ОН)₃, представляет собой формулу, которая используется в качестве домашнего инсектицида.

Растворитель для оксидов металлов: образование стекол, керамики и сплавов бора

Жидкий оксид бора способен растворять оксиды металлов. Из полученной смеси после охлаждения получают твердые частицы, состоящие из бора и металлов.

В зависимости от количества B₂ИЛИ₃ Используемый, а также метод и тип оксида металла, можно получить большое разнообразие стекол (боросиликатов), керамики (нитриды и карбиды бора) и сплавов (если используются только металлы).

Как правило, стекло или керамика приобретают большую прочность и прочность, а также большую долговечность. Что касается очков, они в конечном итоге используются для оптических линз и линз телескопов, а также для электронных устройств.

Связующее

При строительстве сталеплавильных печей используется огнеупорный кирпич на основе магния. Оксид бора используется в качестве связующего, помогая удерживать их вместе.

Ссылки

1. Шивер и Аткинс. (2008). Неорганическая химия. (Четвертый выпуск). Мак Гроу Хилл.
2. Википедия. (2019). Трехокись бора. Получено с: en.wikipedia.org
3. PubChem. (2019). Оксид бора. Получено с: pubchem.ncbi.nlm.nih.gov
4. Рио Тинто. (2019). Оксид борикса. 20 Mule Team Borax. Получено с: borax.com
5. А. Муханов, О. О. Куракевич, В. Л. Соложенко. (н.д.). О твердости оксида бора (III). LPMTMCNRS, Université Paris Nord, Villetaneuse, Франция.
6. Хансен Т. (2015). B₂ИЛИ₃ (Оксид бора). Получено с: digitalfire.com

Ganoderma lucidum: характеристики, среда обитания и польза

Синдром Поттера: симптомы, причины и лечение