- מבנה תחמוצת בורון
- יחידת BO
- מבנה קריסטל
- מבנה זגוגי
- נכסים
- מראה חיצוני
- מסה מולקולרית
- טַעַם
- צְפִיפוּת
- נקודת המסה
- נקודת רתיחה
- יַצִיבוּת
- מִנוּחַ
- יישומים
- סינתזה של בורון טריהלידים
- קוטל חרקים
- ממס לתחמוצות מתכת: היווצרות משקפיים, קרמיקה וסגסוגות בורון
- כּוֹרֵך
- הפניות
תחמוצת בורון או אנהידריד בור הוא תרכובת אורגנית אשר נוסחה כימית הוא B 2 O 3 . מכיוון שהבור והחמצן הם מרכיבים בגוש ה- p של הטבלה המחזורית, ועל אחת כמה וכמה, ראשי הקבוצות שלהם, ההבדל האלקטרוניטיבי ביניהם אינו גבוה במיוחד; לכן, B 2 O 3 צפוי להיות קוולנטי באופיו.
B 2 O 3 מוכן על ידי המסת בורקס בחומצה גופרתית מרוכזת בכבשן התכה ובטמפרטורה של 750 מעלות צלזיוס; התייבשות תרמית של חומצה בורית, B (OH) 3 , בטמפרטורה של כ -300 מעלות צלזיוס; או שזה יכול גם להיווצר כתוצר של התגובה של diborane (B 2 H 6 ) עם חמצן.
אבקת תחמוצת בורון. מקור: חומרי מדע בוויקיפדיה האנגלית
תחמוצת בורון יכולה להיות בעלת מראה שקוף למחצה, או גבישי; זה האחרון על ידי טחינה ניתן להשיג בצורת אבקה (תמונה עליונה).
למרות שזה אולי לא נראה כך במבט ראשון, B 2 O 3 נחשב לאחד התחמוצות האורגניות המורכבות ביותר; לא רק מנקודת מבט מבנית, אלא גם בגלל התכונות המשתנות שנרכשו על ידי משקפיים וקרמיקה אליהם מתווסף זה למטריצה שלהם.
מבנה תחמוצת בורון
יחידת BO
B 2 O 3 הוא מוצק קוולנטי, כך שבתיאוריה אין יוני B 3+ או O 2 במבנה שלו , אלא BO נקשר. בורון, על פי תורת אג"ח הערכיות (TEV), יכול ליצור רק שלושה קשרים קוולנטים; במקרה זה, שלושה קישורי BO. כתוצאה מכך, הגאומטריה הצפויה חייבת להיות טריגונלית, BO 3 .
מולקולת BO 3 חסרה באלקטרונים, בעיקר אטומי חמצן; עם זאת, כמה מהם יכולים לתקשר זה עם זה בכדי לספק מחסור כאמור. לפיכך, משולבים משולשי ה- BO 3 על ידי שיתוף בגשר חמצן, והם מופצים בחלל כרשתות של שורות משולשות כאשר המטוסים שלהם מכוונים בדרכים שונות.
מבנה קריסטל
מבנה גבישי של תחמוצת בורון. מקור: אורסי
דוגמה לשורות כאלה עם יחידות משולשות BO 3 מוצגת בתמונה למעלה . אם אתה מסתכל מקרוב, לא כל פניהם של התוכניות מצביעות כלפי הקורא, אלא לכיוון השני. כיווני הפנים הללו עשויים להיות אחראיים לאופן ההגדרה של B 2 O 3 בטמפרטורה ולחץ מסוימים.
כאשר לרשתות אלה יש דפוס מבני ארוך טווח, זהו מוצק גבישי, שניתן לבנות מתא היחידה שלו. כאן נאמר של- B 2 O 3 יש שני פולימורפים גבישיים: α ו- β.
Α-B 2 O 3 מיוצר בלחץ הסביבה (1 כספומט), ונאמר שהוא איננו יציב קינטית; למעשה, זו אחת הסיבות לכך שתחמוצת בורון היא ככל הנראה תרכובת קשה להתגבשות.
הפולימורף האחר, β-B 2 O 3 , מתקבל בלחצים גבוהים בטווח ה- GPa; לכן צפיפותו חייבת להיות גדולה מזו של α-B 2 O 3 .
מבנה זגוגי
טבעת בורוקסול. מקור: CCoil
רשתות BO 3 נוטות באופן טבעי לאמץ מבנים אמורפיים; אלה הם חסרים דפוס שמתאר את המולקולות או היונים במוצק. כאשר מסונתז B 2 O 3 , הצורה השולטת שלו היא אמורפית ולא גבישית; במילים נכונות: זהו חומר מוצק יותר מזכוכית קריסטלית.
לאחר מכן נאמר כי B 2 O 3 הוא זגוגי או אמורפי כאשר רשתות BO 3 שלו אינן מופרעות. לא רק זה, אלא הם גם משנים את הדרך בה הם נפגשים. במקום להיות מסודרים בגיאומטריה טריגונלית, הם בסופו של דבר מתחברים זה לזה ליצירת מה שחוקרים מכנים טבעת בורוקסול (תמונה עליונה).
שימו לב להבדל הברור בין יחידות משולשות למשושים. אלה המשולשים מאפיינים את B 2 O 3 הגבישי, ואת המשושה את ה- B 2 O 3 הזגוגי. דרך נוספת להתייחס לשלב האמורפי הזה היא זכוכית בורון, או על ידי נוסחה: gB 2 O 3 ( ה'ג 'בא מהמילה glassy, באנגלית).
כך, רשתות gB 2 O 3 מורכבות מטבעות בורוקסול ולא יחידות BO 3 . עם זאת, gB 2 O 3 יכול להתגבש ל- α-B 2 O 3 , שמשמעותו המרה בין טבעות למשולשים, וכן תגדיר את מידת ההתגבשות שהושגה.
נכסים
מראה חיצוני
זהו מוצק חסר צבע וזכוכית. בצורתו הגבישית הוא לבן.
מסה מולקולרית
69.6182 גרם / מול.
טַעַם
מריר מעט
צְפִיפוּת
גבישי: 2.46 גרם / מ"ל.
-גומי: 1.80 גרם / מ"ל.
נקודת המסה
אין לו נקודת התכה מוגדרת במלואה, מכיוון שהיא תלויה עד כמה היא גבישית או מזוגגת. הצורה הגבישית הטהורה נמסה בטמפרטורה של 450 מעלות צלזיוס; עם זאת, הצורה הזגוגית נמסה בטמפרטורה של 300 עד 700 מעלות צלזיוס.
נקודת רתיחה
שוב, הערכים המדווחים אינם תואמים לערך זה. ככל הנראה, תחמוצת בורון נוזלית (שנמסה מהגבישים שלה או מכוסה) מרתיחה על 1860 מעלות צלזיוס.
יַצִיבוּת
יש לשמור עליו יבש, מכיוון שהוא סופג לחות להפוך לחומצה בורית, B (OH) 3 .
מִנוּחַ
ניתן לכנות תחמוצת בורון בדרכים אחרות, כגון:
-דיבורון דו-חמצני (nomenclature שיטתית).
-בורון (III) תחמוצת (שמות מלאי).
תחמוצת בורית (שמות מסורתיים).
יישומים
חלק מהשימושים לתחמוצת בור הם:
סינתזה של בורון טריהלידים
ניתן לסנתז בורון trihalogenides, BX 3 (X = F, Cl ו- Br) מ- B 2 O 3 . תרכובות אלו הן חומצות לואיס, ואיתן ניתן להכניס אטומי בור למולקולות מסוימות כדי להשיג נגזרות אחרות בעלות תכונות חדשות.
קוטל חרקים
תערובת מוצקה עם חומצה בורית, B 2 O 3 -B (OH) 3 , מייצגת פורמולה המשמשת כמדביר חרקים ביתי.
ממס לתחמוצות מתכת: היווצרות משקפיים, קרמיקה וסגסוגות בורון
תחמוצת בורון נוזלי מסוגל להמיס תחמוצות מתכת. מהתערובת המתקבלת הזו, לאחר שהתקררו, מתקבלים מוצקים המורכבים מבור ומתכות.
בהתאם לכמות ה- B 2 O 3 המשמשת, כמו גם לטכניקה, ולסוג תחמוצת המתכת, ניתן להשיג מגוון עשיר של כוסות (בורוסיליקט), קרמיקה (בור ניטרידים וקרבידים), וסגסוגות (אם משתמשים בהן). מתכות בלבד).
באופן כללי, זכוכית או קרמיקה רוכשות עמידות וחוזק גדולים יותר, וגם עמידות גבוהה יותר. במקרה של משקפיים, הם בסופו של דבר משמשים לעדשות אופטיות וטלסקופ, וגם למכשירים אלקטרוניים.
כּוֹרֵך
בבניית תנורי התכת פלדה משתמשים בלבנים עקשן על בסיס מגנזיום. תחמוצת בורון משמשת כקלסר, ועוזרת להחזיק אותם בחוזקה זה בזה.
הפניות
- שיבר ואטקינס. (2008). כימיה אורגנית. (גרסה רביעית). מק גריי היל.
- ויקיפדיה. (2019). בורון דו חמצני. התאושש מ: en.wikipedia.org
- PubChem. (2019). תחמוצת בוריק. התאושש מ: pubchem.ncbi.nlm.nih.gov
- ריו טינטו. (2019). תחמוצת בוריקס. 20 Mule Team Borax. התאושש מ: borax.com
- א. מוכאנוב, או.או. קורקביץ 'ו- VL סולוז'נקו. (sf). על קשיות בורון (III) תחמוצת. LPMTMCNRS, Université Paris Nord, Villetaneuse, צרפת.
- הנסן ת '(2015). B 2 O 3 (תחמוצת בוריק). התאושש מ: digitalfire.com