- Boro oksido struktūra
- BO vienetas
- Kristalų struktūra
- Stiklinė struktūra
- Savybės
- Fizinė išvaizda
- Molekulinė masė
- Skonis
- Tankis
- Lydymosi temperatūra
- Virimo taškas
- Stabilumas
- Nomenklatūra
- Programos
- Boro trihalidų sintezė
- Insekticidas
- Metalo oksidų tirpiklis: stiklinių, keramikos ir boro lydinių susidarymas
- Rišiklis
- Nuorodos
Boro oksidas arba boro rūgšties anhidrido yra neorganinis junginys, kurio cheminė formulė yra B 2 O 3 . Boras ir deguonis yra periodinės lentelės p bloko, o juo labiau jų atitinkamų grupių vadovai, elementų elektronegatyvumo skirtumas nėra labai didelis; todėl tikimasi, kad B 2 O 3 bus kovalentinio pobūdžio.
B 2 O 3 gaunamas ištirpinant boraksą koncentruotoje sieros rūgštyje lydymosi krosnyje 750 ° C temperatūroje; termiškai dehidratuojanti boro rūgštį B (OH) 3 maždaug 300 ° C temperatūroje; arba jis taip pat gali būti susidaręs kaip diborano (B 2 H 6 ) reakcijos su deguonimi produktas.
Boro oksido milteliai. Šaltinis: Anglų kalbos Vikipedijos medžiagų žinovas
Boro oksidas gali būti pusiau skaidrus, stiklinis arba kristalinis; pastarąjį šlifuojant galima gauti miltelių pavidalu (vaizdas iš viršaus).
Nors iš pirmo žvilgsnio tai gali neatrodyti taip, B 2 O 3 laikomas vienu iš sudėtingiausių neorganinių oksidų; ne tik konstrukciniu požiūriu, bet ir dėl kintamų savybių, kurias įgyja stiklai ir keramika, prie kurių pridedama jų matrica.
Boro oksido struktūra
BO vienetas
B 2 O 3 yra kovalentinė kieta medžiaga, todėl teoriškai jo struktūroje nėra B 3+ ar O 2 jonų , bet BO jungtys. Boras, remiantis valentinių ryšių teorija (TEV), gali sudaryti tik tris kovalentinius ryšius; šiuo atveju trys BO saitai. Dėl to tikėtina geometrija turi būti trigonalinė, BO 3 .
BO 3 molekulėje trūksta elektronų, ypač deguonies atomų; Tačiau keli iš jų gali sąveikauti tarpusavyje, kad galėtų pašalinti minėtą trūkumą. Taigi, BO 3 trikampiai yra sujungiami dalijantis deguonies tiltu, ir erdvėje pasiskirsto kaip trikampių eilučių tinklai, kurių plokštumos orientuotos skirtingais būdais.
Kristalų struktūra
Boro oksido kristalinė struktūra. Šaltinis: „Orci“
Tokių eilučių su BO 3 trikampiais vienetais pavyzdys pateiktas aukščiau esančiame paveikslėlyje . Jei atidžiai pažiūrėsite, ne visi planų veidai nukreipti į skaitytoją, o atvirkščiai. Šių paviršių orientacija gali lemti tai, kaip B 2 O 3 yra apibūdinamas esant tam tikrai temperatūrai ir slėgiui.
Kai šie tinklai pasižymi dideliu nuotoliu, tai yra kristalinė kieta medžiaga, kurią galima sukurti iš jo bloko. Štai kur sakoma, kad B 2 O 3 turi du kristalinius polimorfus: α ir β.
Α-B 2 O 3 susidaro esant aplinkos slėgiui (1 atm) ir yra sakoma, kad jis kinetiškai nestabilus; iš tikrųjų tai yra viena iš priežasčių, kodėl boro oksidas greičiausiai yra sunkiai kristalizuojamas junginys.
Kitas polimorfas β-B 2 O 3 gaunamas esant aukštam slėgiui GPa diapazone; todėl jo tankis turi būti didesnis nei α-B 2 O 3 .
Stiklinė struktūra
Boroksolio žiedas. Šaltinis: CCoil
BO 3 tinklai natūraliai linkę į amorfines struktūras; Tai yra, jiems trūksta modelio, apibūdinančio kietąsias molekules ar jonus. Susintetinus B 2 O 3 , vyraujanti jo forma yra amorfinė, o ne kristalinė; teisingais žodžiais tariant: jis yra kietas, labiau stiklinis nei kristalinis.
Tada sakoma, kad B 2 O 3 yra stiklakūniai arba amorfiniai, kai jo BO 3 tinklai yra sutrikdyti. Ne tik tai, bet ir jie keičia savo buvimo būdą. Užuot sudėję į trigonalinę geometriją, jie galų gale susisieja ir sukuria tai, ką tyrėjai vadina boroksolio žiedu (viršutinis vaizdas).
Atkreipkite dėmesį į akivaizdų trikampių ir šešiakampių vienetų skirtumą. Trikampiai apibūdina kristalinį B 2 O 3 , o šešiakampiai - stiklinį B 2 O 3 . Kitas būdas paminėti šią amorfinę fazę yra boro stiklas arba formulė: gB 2 O 3 (angliškai „g“ yra kilęs iš žodžio glassy).
Taigi, gB 2 O 3 tinklus sudaro boroksolio žiedai, o ne BO 3 vienetai . Tačiau gB 2 O 3 gali kristalizuotis į α-B 2 O 3 , o tai reikštų žiedų susikeitimą į trikampius ir taip pat apibrėžtų pasiektą kristalizacijos laipsnį.
Savybės
Fizinė išvaizda
Tai bespalvė, stiklinė kieta medžiaga. Kristalinė forma yra balta.
Molekulinė masė
69,6182 g / mol.
Skonis
Šiek tiek kartaus
Tankis
-Kristalinis: 2,46 g / ml.
Stiklainis: 1,80 g / ml.
Lydymosi temperatūra
Jis neturi visiškai apibrėžtos lydymosi temperatūros, nes tai priklauso nuo to, koks jis kristalinis ar stiklinis. Grynai kristalinė forma lydosi esant 450 ° C; tačiau stiklinė forma lydosi temperatūroje nuo 300 iki 700ºC.
Virimo taškas
Vėl nurodytos vertės nesutampa su šia verte. Matomai skystas boro oksidas (ištirpęs iš jo kristalų arba iš stiklo) verda 1860 ° C temperatūroje.
Stabilumas
Jis turi būti sausas, nes sugeria drėgmę ir virsta boro rūgštimi B (OH) 3 .
Nomenklatūra
Boro oksidas gali būti pavadintas kitais būdais, tokiais kaip:
-Diborono trioksidas (sisteminė nomenklatūra).
-Borono (III) oksidas (atsargų nomenklatūra).
-Boro oksidas (tradicinė nomenklatūra).
Programos
Kai kurie boro oksido naudojimo būdai yra šie:
Boro trihalidų sintezė
Boro trihalogenides, BX 3 (X = F, Cl ir Br) gali būti susintetinti iš B 2 O 3 . Šie junginiai yra Lewis rūgštys, ir su jais galima įvesti boro atomus į tam tikras molekules, kad būtų gauti kiti dariniai, turintys naujas savybes.
Insekticidas
Kietas mišinys su boro rūgšties, B 2 O 3 -B (OH) 3 , reiškia formulę, kuri yra naudojama kaip namų ūkio insekticidas.
Metalo oksidų tirpiklis: stiklinių, keramikos ir boro lydinių susidarymas
Skystas boro oksidas sugeba ištirpinti metalų oksidus. Iš šio gauto mišinio, atvėsus, gaunamos kietos medžiagos, sudarytos iš boro ir metalų.
Atsižvelgiant į naudojamo B 2 O 3 kiekį, taip pat į techniką ir metalo oksido tipą, galima gauti daugybę įvairių stiklų (borosilikatų), keramikos (boro nitridų ir karbidų) bei lydinių (jei naudojami). tik metalai).
Paprastai stiklas ar keramika įgyja didesnį atsparumą ir stiprumą, taip pat didesnį patvarumą. Akiniai gali būti naudojami optiniams ir teleskopiniams lęšiams bei elektroniniams prietaisams.
Rišiklis
Plieninių lydymo krosnių statybai naudojamos ugniai atsparios plytos iš magnio. Boro oksidas naudojamas kaip rišiklis, padedantis juos sandariai laikyti.
Nuorodos
- Šiveris ir Atkinsas. (2008). Neorganinė chemija. (Ketvirtasis leidimas). Mc Graw Hill.
- Vikipedija. (2019 m.). Boro trioksidas. Atkurta iš: en.wikipedia.org
- „PubChem“. (2019 m.). Boro oksidas. Atkurta iš: pubchem.ncbi.nlm.nih.gov
- Rio Tinto. (2019 m.). Borix oksidas. 20 „Mule Team Borax“. Atkurta iš: borax.com
- A. Mukhanovas, OO Kurakevičius ir VL Soloženko. (sf). Dėl boro (III) oksido kietumo. LPMTMCNRS, „Université Paris Nord“, Villetaneuse, Prancūzija.
- Hansen T. (2015). B 2 O 3 (boro oksidas). Atkurta iš: digitalfire.com