- Struktura bora oksida
- BO jedinica
- Kristalna struktura
- Staklasta struktura
- Svojstva
- Fizički izgled
- Molekularna masa
- Ukus
- Gustoća
- Talište
- Vrelište
- Stabilnost
- Nomenklatura
- Prijave
- Sinteza borovih trihalida
- Insekticid
- Otapalo za metalne okside: stvaranje čaša, keramike i legura bora
- vezač
- Reference
Bor oksida, ili borna anhidrid je anorganski spoj čija je kemijska formula je B 2 O 3. Kako su bor i kisik elementi p bloka periodičke tablice, a još više toga, glave njihovih odgovarajućih skupina, razlika između elektronegativnosti između njih nije baš velika; Stoga, B 2 O 3 se očekuje da će biti kovalentna u prirodi.
B 2 O 3 se dobiva otapanjem boraks u koncentriranoj sumpornoj kiselini, u peći za taljenje, na temperaturi od 750 ° C; termički dehidrirajući borna kiselina, B (OH) 3, na temperaturi od oko 300 ° C; ili ona može biti oblikovan kao produkt reakcije diborana (B 2 H 6) s kisikom.
Prah bora oksida. Izvor: Materialscientist s engleske Wikipedije
Borov oksid može imati poluprozirni stakleni ili kristalni izgled; potonje mljevenjem može se dobiti u obliku praha (gornja slika).
Iako se ne čini na prvi pogled, B 2 O 3 se smatra jednom od najsloženijih anorganskih oksida; ne samo sa strukturnog stajališta, već i zbog varijabilnih svojstava naočala i keramike kojima se to dodaje u njihovu matricu.
Struktura bora oksida
BO jedinica
B 2 O 3 je kovalentna krutina, tako da teoretski nema B 3+ ili O 2 iona u svojoj strukturi, već BO veze. Bor, prema teoriji valentne veze (TEV), može tvoriti samo tri kovalentne veze; u ovom slučaju tri BO veze. Kao posljedica toga, očekivana geometrija mora biti trokutna, BO 3.
Molekula BO 3 ima nedostatak elektrona, posebno atoma kisika; Međutim, nekoliko njih može komunicirati jedni s drugima kako bi osiguralo navedeni nedostatak. Dakle, trokuti BO 3 su spojeni dijeljenjem mosta sa kisikom, a raspoređeni su u prostoru kao mreže trokutastih redova s njihovim ravninama orijentiranim na različite načine.
Kristalna struktura
Kristalna struktura bor oksida. Izvor: Orci
Primjer takvih redaka s trokutastim jedinicama BO 3 prikazan je na gornjoj slici. Ako pažljivo pogledate, nisu sva lica planova usmjerena prema čitatelju, već na drugi način. Orijentacije ovih lica može biti odgovoran za kako B 2 O 3 definiran na određenoj temperaturi i tlaku.
Kad ove mreže imaju strukturni uzorak dugog dometa, to je kristalna kruta tvar koja se može izgraditi iz svoje jedinične ćelije. To je mjesto gdje se kaže da je B 2 O 3 ima dva kristalna polimorfa: a- i B.
Α-B 2 O 3 je proizveden pod tlakom okoliša (1 atm), a poznato je da se kinetički nestabilan; zapravo, to je jedan od razloga što je bor oksid vjerojatno teško kristaliziran spoj.
Druga polimorfa, β-B 2 O 3, dobiva se pri visokom tlaku u rasponu GPa; dakle, gustoća mora biti veća od a-B 2 O 3.
Staklasta struktura
Boroksol prsten. Izvor: CCoil
Mreže BO 3 prirodno imaju tendenciju da prihvaćaju amorfne strukture; To su, nedostaje im obrazac koji opisuje molekule ili ione u krutini. Kada je B 2 O 3 je sintetiziran, njegov glavni oblik je amorfna i nije kristalne; ispravnim riječima: čvrsto je staklo staklo nego kristalno.
B 2 O 3 tada se kaže da je staklen ili amorfni kada njegovi BO 3 mreže su poremećena. I ne samo to, već i mijenjaju način na koji se okupljaju. Umjesto da budu raspoređeni u trigonalnoj geometriji, oni kraj povezanosti stvaraju ono što istraživači nazivaju boroksol prsten (gornja slika).
Zabilježite očitu razliku između trokutastih i šesterokutnih jedinica. Trokutasti karakteriziraju kristalni B 2 O 3, a šesterokutni staklo B 2 O 3. Drugi način upućivanja na ovu amorfnu fazu je borovo staklo, ili formulom: gB 2 O 3 (na engleskom 'g' dolazi od riječi glassy).
Dakle, gB 2 O 3 mreže sastoje se od boroksolnih prstenova, a ne od BO 3 jedinica. Međutim, gB 2 O 3 može kristalizirati do α-B 2 O 3, što bi podrazumijevalo interverziju prstenova u trokut, a također bi definiralo i postignuti stupanj kristalizacije.
Svojstva
Fizički izgled
To je bezbojna staklasta kruta tvar. U svom kristalnom obliku bijela je.
Molekularna masa
69.6182 g / mol.
Ukus
Malo gorko
Gustoća
-Kristalni: 2,46 g / ml.
Staklast: 1,80 g / ml.
Talište
Nema potpuno definirano talište, jer ovisi o tome koliko je kristalno ili staklasto. Čisto kristalni oblik se topi na 450 ° C; međutim, stakleni oblik se topi u temperaturnom rasponu od 300 do 700 ° C.
Vrelište
Opet, prijavljene vrijednosti ne odgovaraju ovoj vrijednosti. Naizgled tekući bor oksid (rastopljen iz njegovih kristala ili iz stakla) ključa na 1860 ° C.
Stabilnost
Mora se držati suhom jer apsorbira vlagu da bi se pretvorila u bornu kiselinu, B (OH) 3.
Nomenklatura
Bor oksid se može imenovati na druge načine, kao što su:
-Diboron trioksid (sistematska nomenklatura).
-Boron (III) oksid (nomenklatura zaliha).
-Borov oksid (tradicionalna nomenklatura).
Prijave
Neke od primjena borovog oksida su:
Sinteza borovih trihalida
Bor trihalogenides, BX 3 (X = F, Cl i Br), može se sintetizirati iz B 2 O 3. Ti spojevi su Lewisove kiseline, pa je s njima moguće uvesti atome bora u određene molekule kako bi se dobili drugi derivati s novim svojstvima.
Insekticid
Kruta smjesa s bornom kiselinom, B 2 O 3 -B (OH) 3, predstavlja formula koji se koristi kao insekticid kućanstva.
Otapalo za metalne okside: stvaranje čaša, keramike i legura bora
Tekući bor oksid može otapati metalne okside. Iz ove dobivene smjese jednom ohlađene dobivaju se krute tvari sastavljene od bora i metala.
Ovisno o količini B 2 O 3 se koristi, kao i tehnike, kao i vrsta metalnog oksida, raznovrsne naočala (borosilikati), keramike (bor nitrida i karbida) i legura (ako se koristi) može se dobiti. samo metali).
Općenito, staklo ili keramika dobivaju veću otpornost i čvrstoću, a također i veću izdržljivost. U slučaju naočala, one se na kraju koriste za optičke i teleskopske leće te za elektroničke uređaje.
vezač
U konstrukciji peći za topljenje čelika koriste se vatrostalne opeke na bazi magnezija. Borni oksid koristi se kao vezivo, pomažući da ih čvrsto sjedine.
Reference
- Shiver & Atkins. (2008). Neorganska kemija. (Četvrto izdanje). Mc Graw Hill.
- Wikipedia. (2019). Borov trioksid. Oporavilo sa: en.wikipedia.org
- Pubchem. (2019). Borni oksid. Oporavak od: pubchem.ncbi.nlm.nih.gov
- Rio Tinto. (2019). Boriks oksid. 20 mule Team Borax. Oporavak od: borax.com
- A. Mukhanov, OO Kurakevich i VL Solozhenko. (SF). O tvrdoći borovog (III) oksida. LPMTMCNRS, Université Paris Nord, Villetaneuse, Francuska.
- Hansen T. (2015). B 2 O 3 (Borni oksid). Oporavak od: digitalfire.com