Структура, својства, номенклатура и употреба бор оксида (Б2О3)



Тхе боров оксид или борни анхидрид је неорганско једињење чија је хемијска формула Б2О3. Као елементи бора и кисеоника п блока периодног система, и још више глава њихових група, разлика електронегативности између њих није веома висока; стога се може очекивати да је Б2О3 бити ковалентна по природи.

Тхе Б2О3 припрема се растварањем боракса у концентрованој сумпорној киселини у пећи за топљење и на температури од 750 ° Ц; термичка дехидратација борне киселине, Б (ОХ)3, на температури од око 300 ° Ц; или се такође може формирати као производ реакције диборана (Б2Х6) са кисеоником.

Боров оксид може имати полупровидан стакласт или кристални изглед; Ово последње се може добити мљевењем у облику праха (горња слика).

Иако се можда не чини на први поглед, сматра се да је Б2О3 као један од најсложенијих неорганских оксида; не само са структурне тачке гледишта, већ и због варијабилних својстава које стакла и керамика стичу, којима се додају у њихову матрицу.

Индек

  • 1 Структура боровог оксида
    • 1.1 Јединица БО3
    • 1.2 Кристална структура
    • 1.3 Стаклена структура
  • 2 Својства
    • 2.1 Физички изглед
    • 2.2 Молекулска маса
    • 2.3 Укус
    • 2.4 Густина
    • 2.5 Тачка топљења
    • 2.6 Тачка кључања
    • 2.7 Стабилност
  • 3 Номенклатура
  • 4 Усес
    • 4.1 Синтеза трихалогенида бора
    • 4.2 Инсектицид
    • 4.3 Растварач оксида метала: формирање стакла, керамике и борних легура
    • 4.4 Биндер
  • 5 Референце

Структура боровог оксида

БО Унит3

Тхе Б2О3 је ковалентна чврста твар, тако да у теорији нема Б јона у његовој структури3+ нити О2-, али Б-О везе. Бор, према теорији валентних веза (ВТЕ), може само да формира три ковалентне везе; у овом случају, три Б-О везе. Као последица тога, очекивана геометрија мора бити тригонална, БО3.

Молекул БО3 недостатак електрона, посебно атома кисеоника; међутим, неколико њих може ступити у интеракцију једни с другима како би пружили наведени недостатак. Дакле, троуглови БО3 придружују се дијељењем кисиковог моста и распоређују се у простору као трокутасте мреже с оријентацијом њихових равнина на различите начине.

Кристална структура

Горња слика приказује примјер наведених редова с трокутастим јединицама БО3. Ако пажљиво погледате, не сва лица авиона показују на читача, већ на другу страну. Оријентације ових лица могу бити одговорне за дефинисање Б2О3 на одређеној температури и притиску.

Када те мреже имају структурални образац дугог домета, то је кристална чврста материја, која се може конструисати из своје јединице. Овде се каже да је Б2О3 Има два кристална полиморфа: α и β.

Α-Б2О3 појављује се на амбијенталном притиску (1 атм), и каже се да је кинетички нестабилан; у ствари, ово је један од разлога зашто је боров оксид вероватно једињење тешке кристализације.

Други полиморф, β-Б2О3, добија се при високим притисцима у опсегу ГПа; према томе, његова густина мора бити већа од густине α-Б2О3.

Стаклена структура

Мреже БО3 природно су склони усвајању аморфних структура; то су, којима недостаје образац који описује молекуле или јоне у чврстом стању. Синтетизацијом Б2О3 његов доминантни облик је аморфан, а не кристални; у исправним речима: то је чврсто стакло више од кристалног.

Тада се каже да је Б2О3  она је стакласто или аморфна када су њене БО мреже3 Они су неуредни. Не само то, већ и они мијењају начин на који се удружују. Уместо да буду распоређени у тригоналној геометрији, они ће бити повезани да би створили оно што истраживачи називају бороксолним прстеном (топ имаге).

Приметите очигледну разлику између троугластих и хексагоналних јединица. Троугласти карактеришу Б2О3 кристални, и хексагонални на Б2О3 стакласто Други начин да се реферише на ову аморфну ​​фазу је боро стакло, или формулом: г-Б2О3 ('г' долази од речи стакласто, на енглеском).

Дакле, Г-Б мреже2О3 састоје се од бороксолних прстена, а не од БО јединица3. Међутим, г-Б2О3 може кристализовати у а-Б2О3, што би значило интерконверзију прстена у троуглове, а такође и дефинисали степен постигнуте кристализације.

Пропертиес

Физички изглед

То је безбојна и стакласта чврста маса. У свом кристалном облику је бела.

Молецулар масс

69.6182 г / мол.

Тасте

Мало горко

Густина

-Кристалинична: 2.46 г / мЛ.

-Стаклена: 1.80 г / мЛ.

Тачка топљења

Не поседује потпуно дефинисану тачку топљења, јер зависи од тога колико је кристално или стакласто. Чисто кристални облик се топи на 450 ° Ц; међутим, стакласта форма се топи у распону температура од 300 до 700 ° Ц.

Тачка кључања

Поново, пријављене вредности не одговарају овој вредности. Очигледно је да течни боров оксид (растопљен из његових кристала или стакла) кључа на 1860ºЦ.

Стабилност

Мора се одржавати сухим, јер апсорбује влагу да се претвори у борну киселину, Б (ОХ)3.

Номенклатура

Боров оксид се може именовати на друге начине, као што су:

-Диборо триоксид (систематска номенклатура).

-Боров оксид (ИИИ) (номенклатура залиха).

-Борни оксид (традиционална номенклатура).

Усес

Неке од употреба бор оксида су:

Синтеза бора трихалида

Фром Б2О3 могу бити синтетизовани бор трихалиди, БКС3 (Кс = Ф, Цл и Бр). Ова једињења су Левисове киселине, и са њима је могуће увести одређене атоме бора у одређене молекуле да би се добиле друге деривате са новим особинама..

Инсектицид

Чврста смеша са борном киселином, Б2О3-Б (ОХ)3, представља формулу која се користи као домаћи инсектицид.

Растварач металних оксида: формирање стакла, керамике и борних легура

Течни боров оксид може растворити оксиде метала. Из ове добијене смеше, након хлађења, чврсте материје се добијају бором и металима.

У зависности од количине Б2О3 користи се, као и техника и врста оксида метала, може се добити богата понуда стакала (боросиликати), керамике (нитриди и бор карбиди) и легуре (ако се користе само метали).

У принципу, стакло или керамика добијају већу снагу и снагу, као и већу трајност. У случају стакала, на крају се користе за оптичке леће и телескопе, као и за електронске уређаје.

Биндер

У конструкцији пећи за топљење челика користе се ватросталне опеке са магнезијумском базом. У њима се боров оксид користи као везиво, помажући им да буду чврсто везани.

Референце

  1. Схивер & Аткинс. (2008). Неорганска хемија (Четврто издање). Мц Грав Хилл.
  2. Википедиа. (2019). Бор триоксид. Преузето са: ен.википедиа.орг
  3. ПубЦхем. (2019). Бориц окиде. Преузето са: пубцхем.нцби.нлм.них.гов
  4. Рио Тинто. (2019). Борик окиде. 20 Муле Теам Борак. Преузето са: борак.цом
  5. А. Мукханов, О. О. Куракевицх и В. Л. Солозхенко. (с.ф.). О тврдоћи бор (ИИИ) оксида. ЛПМТМЦНРС, Университе Парис Норд, Виллетанеусе, Франце.
  6. Хансен Т. (2015). Б2О3 (Борни оксид). Преузето са: дигиталфире.цом