Chemische und physikalische Eigenschaften von Bor

• Ordnungszahl: 5
• Symbol: B
• Atomares Gewicht: 10.811
• Elektronenkonfiguration: [Er] 2s²2p¹
• Wortherkunft: Arabisch Buraq; persisch Burah. Dies sind die arabischen und persischen Wörter für Borax.
• Isotope: Natürliches Bor ist 19,78% Bor-10 und 80,22% Bor-11. B-10 und B-11 sind die beiden stabilen Isotope von Bor. Bor weist insgesamt 11 bekannte Isotope auf, die von B-7 bis B-17 reichen.

Eigenschaften

Der Schmelzpunkt von Bor beträgt 2079 ° C, sein Siede- / Sublimationspunkt liegt bei 2550 ° C, das spezifische Gewicht von kristallinem Bor beträgt 2,34, das spezifische Gewicht der amorphen Form beträgt 2,37 und seine Wertigkeit beträgt 3. Bor hat interessante optische Eigenschaften Eigenschaften. Das Bormineral Ulexit weist natürliche faseroptische Eigenschaften auf. Elementares Bor lässt Teile des Infrarotlichts durch. Bei Raumtemperatur ist es ein schlechter elektrischer Leiter, aber es ist ein guter Leiter bei hohen Temperaturen. Bor ist in der Lage, stabile kovalent gebundene molekulare Netzwerke zu bilden. Bor-Filamente haben eine hohe Festigkeit und sind dennoch leicht. Die Energiebandlücke von elementarem Bor beträgt 1,50 bis 1,56 eV und ist damit höher als die von Silizium oder Germanium. Obwohl elementares Bor nicht als Gift angesehen wird, hat die Assimilation von Borverbindungen eine kumulative toxische Wirkung.

Verwendet

Borverbindungen werden zur Behandlung von Arthritis untersucht. Borverbindungen werden zur Herstellung von Borsilikatglas verwendet. Bornitrid ist extrem hart, verhält sich wie ein elektrischer Isolator, leitet jedoch Wärme und hat graphitähnliche Schmiereigenschaften. Amorphes Bor liefert in pyrotechnischen Vorrichtungen eine grüne Farbe. Borverbindungen wie Borax und Borsäure haben viele Verwendungen. Bor-10 wird als Kontrolle für Kernreaktoren, zum Nachweis von Neutronen und als Schutzschild für Kernstrahlung verwendet.

Quellen

Bor kommt in der Natur nicht frei vor, obwohl Borverbindungen seit Tausenden von Jahren bekannt sind. Bor kommt in Borax und Colemanit als Borate und in bestimmten vulkanischen Quellwässern als Orthoborsäure vor. Die Hauptquelle für Bor ist das Mineral Rasorit, auch Kernit genannt, das in der kalifornischen Mojave-Wüste vorkommt. Boraxvorkommen gibt es auch in der Türkei. Hochreines kristallines Bor kann durch Dampfphasenreduktion von Bortrichlorid oder Bortribromid mit Wasserstoff an elektrisch beheizten Filamenten erhalten werden. Bortrioxid kann mit Magnesiumpulver erhitzt werden, um unreines oder amorphes Bor zu erhalten, das ein bräunlich-schwarzes Pulver ist. Bor ist im Handel mit Reinheiten von 99,9999% erhältlich..

Schnelle Fakten

• Elementklassifizierung: Halbmetall
• Entdecker: Sir H. Davy, J. L. Gay-Lussac, L. J. Thenard
• Entdeckungsdatum: 1808 (England / Frankreich)
• Dichte (g / cm³): 2,34
• Aussehen: Kristallines Bor ist hartes, sprödes, glänzendes schwarzes Halbmetall. Amorphes Bor ist ein braunes Pulver.
• Siedepunkt: 4000 ° C
• Schmelzpunkt: 2075 ° C
• Atomradius (pm): 98
• Atomvolumen (cm³ / mol): 4.6
• Kovalenter Radius (pm): 82
• Ionenradius: 23 (+ 3e)
• Spezifische Wärme (bei 20 ° C J / g Mol): 1,025
• Fusionswärme (kJ / mol): 23,60
• Verdampfungswärme (kJ / mol): 504,5
• Debye-Temperatur (K): 1250,00
• Pauling Negativitätszahl: 2,04
• Erste ionisierende Energie (kJ / mol): 800,2
• Oxidationszustände: 3
• Gitterstruktur: Tetragonal
• Gitterkonstante (Å): 8.730
• Gitter-C / A-Verhältnis: 0,576
• CAS-Nummer: 7440-42-8

Trivia

• Bor hat den höchsten Siedepunkt der Halbmetalle
• Bor hat den höchsten Schmelzpunkt der Halbmetalle
• Dem Glas wird Bor zugesetzt, um die Beständigkeit gegen Hitzeschock zu erhöhen. Die meisten Chemie-Glaswaren werden aus Borosilikatglas hergestellt
• Das Isotop B-10 ist ein Neutronenabsorber und wird in Steuerstäben und Notabschaltsystemen von Kerngeneratoren eingesetzt
• Die Länder Türkei und USA haben die größten Borreserven
• Bor wird als Dotierstoff bei der Halbleiterherstellung zur Herstellung von Halbleitern vom p-Typ verwendet
• Bor ist Bestandteil starker Neodym - Magnete (Nd₂Fe₁₄B Magnete)
• Bor brennt in einem Flammentest hellgrün

Verweise

• Nationales Labor von Los Alamos (2001)
• Crescent Chemical Company (2001)
• Langes Handbuch der Chemie (1952)
• Internationale Datenbank der Atomenergiebehörde ENSDF (Okt 2010)