- Struktur oksida Boron
- Unit BO
- Struktur kristal
- Struktur vitreous
- Hartanah
- Penampilan fizikal
- Jisim molekul
- Rasa
- Ketumpatan
- Takat lebur
- Takat didih
- Kestabilan
- Tatanama
- Permohonan
- Sintesis trihalida boron
- Racun serangga
- Pelarut untuk oksida logam: pembentukan gelas, seramik dan aloi boron
- Pengikat
- Rujukan
The oksida boron atau acetic borik adalah sebatian organik yang formula kimia adalah B 2 O 3 . Oleh kerana boron dan oksigen adalah unsur blok p jadual berkala, dan lebih-lebih lagi, ketua kumpulan masing-masing, perbezaan elektronegativiti di antara mereka tidak terlalu tinggi; oleh itu, B 2 O 3 diharapkan bersifat kovalen.
B 2 O 3 disediakan dengan melarutkan boraks dalam asid sulfurik pekat dalam tungku lebur dan pada suhu 750 ° C; asid borik haba penyahhidratan, B (OH) 3 , pada suhu sekitar 300 ° C; atau ia juga boleh dibentuk sebagai produk tindak balas diborana (B 2 H 6 ) dengan oksigen.
Serbuk oksida Boron. Sumber: Saintis Bahan di Wikipedia Inggeris
Boron oksida boleh mempunyai penampilan berkaca separa telus, atau kristal; yang terakhir dengan pengisaran boleh didapati dalam bentuk serbuk (gambar atas).
Walaupun kelihatannya tidak begitu pada pandangan pertama, B 2 O 3 dianggap sebagai salah satu oksida bukan organik yang paling kompleks; bukan sahaja dari sudut pandangan struktur, tetapi juga disebabkan oleh sifat berubah yang diperoleh kaca mata dan seramik yang mana ia ditambahkan ke matriksnya.
Struktur oksida Boron
Unit BO
B 2 O 3 adalah kovalen yang kukuh, jadi dalam teori tiada B 3 + atau O 2 ion dalam struktur , tetapi bon BO. Boron, menurut teori ikatan valensi (TEV), hanya dapat membentuk tiga ikatan kovalen; dalam kes ini, tiga pautan BO. Akibatnya, geometri yang diharapkan mestilah segitiga, BO 3 .
Molekul BO 3 kekurangan elektron, terutamanya atom oksigen; Walau bagaimanapun, beberapa dari mereka dapat saling berinteraksi untuk menampung kekurangan tersebut. Oleh itu, segitiga BO 3 digabungkan dengan berkongsi jambatan oksigen, dan diedarkan di ruang angkasa sebagai rangkaian baris segitiga dengan bidangnya berorientasi dengan cara yang berbeza.
Struktur kristal
Struktur kristal Boron oksida. Sumber: Orci
Contoh baris sedemikian dengan unit segitiga BO 3 ditunjukkan dalam gambar di atas . Sekiranya anda melihat dengan teliti, tidak semua wajah rancangan menunjuk ke arah pembaca, tetapi sebaliknya. Orientasi wajah-wajah ini mungkin bertanggungjawab untuk bagaimana B 2 O 3 ditakrifkan pada suhu dan tekanan tertentu.
Apabila rangkaian ini mempunyai corak struktur jarak jauh, ia adalah pepejal kristal, yang dapat dibina dari sel unitnya. Di sinilah dikatakan bahawa B 2 O 3 mempunyai dua polimorf kristal: α dan β.
Α-B 2 O 3 dihasilkan pada tekanan ambien (1 atm), dan dikatakan tidak stabil secara kinetik; sebenarnya, ini adalah salah satu sebab boron oksida mungkin merupakan sebatian yang sukar dikristal.
Polimorf lain, β-B 2 O 3 , diperoleh pada tekanan tinggi dalam julat GPa; oleh itu, ketumpatannya mesti lebih besar daripada ketumpatan α-B 2 O 3 .
Struktur vitreous
Cincin Boroxol. Sumber: CCoil
Rangkaian BO 3 secara semula jadi cenderung menggunakan struktur amorf; Ini, mereka tidak mempunyai corak yang menggambarkan molekul atau ion dalam pepejal. Apabila B 2 O 3 disintesis, bentuk utamanya adalah amorf dan tidak kristal; dengan perkataan yang betul: ia adalah pepejal yang lebih berkaca daripada kristal.
B 2 O 3 kemudiannya dikatakan vitreous atau amorfus apabila BO yang 3 rangkaian sedang bercelaru. Bukan hanya ini, tetapi mereka juga mengubah cara mereka bersatu. Alih-alih disusun dalam geometri segitiga, mereka akhirnya menghubungkan bersama untuk membuat apa yang para penyelidik memanggil cincin boroxol (gambar atas).
Perhatikan perbezaan yang jelas antara unit segitiga dan heksagon. Segitiga mencirikan B 2 O 3 yang kristal, dan yang segi enam adalah B 2 O 3 vitreous. Kaedah lain untuk merujuk kepada fasa amorf ini adalah kaca boron, atau dengan formula: gB 2 O 3 ('g' berasal dari perkataan glassy, dalam bahasa Inggeris).
Oleh itu, rangkaian gB 2 O 3 terdiri daripada cincin boroxol dan bukan unit BO 3 . Walau bagaimanapun, gB 2 O 3 dapat mengkristal menjadi α-B 2 O 3 , yang akan menunjukkan interkonversi cincin menjadi segitiga, dan juga akan menentukan tahap penghabluran yang dicapai.
Hartanah
Penampilan fizikal
Ia adalah pepejal tanpa warna dan berkaca. Dalam bentuk kristalnya berwarna putih.
Jisim molekul
69.6182 g / mol.
Rasa
Sedikit pahit
Ketumpatan
-Kristal: 2.46 g / mL.
-Vitreous: 1.80g / mL.
Takat lebur
Ia tidak mempunyai titik lebur yang ditentukan sepenuhnya, kerana ia bergantung pada seberapa kristal atau berkaca. Bentuk kristal murni mencair pada suhu 450 ° C; namun, bentuk berkaca mencair dalam suhu antara 300 hingga 700ºC.
Takat didih
Sekali lagi, nilai yang dilaporkan tidak sepadan dengan nilai ini. Rupanya boron oksida cair (cair dari kristalnya atau dari gelasnya) mendidih pada suhu 1860ºC.
Kestabilan
Ia mesti dijaga kering, kerana menyerap kelembapan untuk berubah menjadi asid borik, B (OH) 3 .
Tatanama
Boron oksida boleh dinamakan dengan cara lain, seperti:
-Diboron trioksida (tatanama sistematik).
-Boron (III) oksida (nomenklatur stok).
-Boric oxide (tatanama tradisional).
Permohonan
Beberapa kegunaan boron oksida adalah:
Sintesis trihalida boron
Boron trihalogenides, BX 3 (X = F, Cl dan Br) dapat disintesis dari B 2 O 3 . Sebatian ini adalah asid Lewis, dan dengan itu adalah mungkin untuk memperkenalkan atom boron ke molekul tertentu untuk memperoleh turunan lain dengan sifat baru.
Racun serangga
Campuran pepejal dengan asid borik, B 2 O 3 -B (OH) 3 , mewakili formula yang digunakan sebagai racun serangga isi rumah.
Pelarut untuk oksida logam: pembentukan gelas, seramik dan aloi boron
Boron oksida cair mampu melarutkan oksida logam. Dari campuran yang dihasilkan ini, setelah disejukkan, pepejal yang terdiri daripada boron dan logam diperolehi.
Bergantung pada jumlah B 2 O 3 yang digunakan, serta teknik, dan jenis logam oksida, pelbagai gelas (borosilikat), seramik (boron nitrida dan karbida), dan aloi (jika digunakan) dapat diperoleh. logam sahaja).
Secara umum, kaca atau seramik memperoleh daya tahan dan kekuatan yang lebih besar, dan juga ketahanan yang lebih tinggi. Bagi cermin mata, ia akhirnya digunakan untuk lensa optik dan teleskop, dan untuk peranti elektronik.
Pengikat
Dalam pembinaan relau peleburan keluli, batu bata tahan api berasaskan magnesium digunakan. Boron oksida digunakan sebagai pengikat, membantu menahannya dengan erat.
Rujukan
- Shiver & Atkins. (2008). Kimia bukan organik. (Edisi keempat). Bukit Mc Graw.
- Wikipedia. (2019). Boron trioksida. Dipulihkan dari: en.wikipedia.org
- PubChem. (2019). Oksida Borik. Dipulihkan dari: pubchem.ncbi.nlm.nih.gov
- Rio Tinto. (2019). Borix oksida. Pasukan 20 Mule Borax. Dipulihkan dari: borax.com
- A. Mukhanov, OO Kurakevich, dan VL Solozhenko. (sf). Mengenai Kekerasan Oksida Boron (III). LPMTMCNRS, Université Paris Nord, Villetaneuse, Perancis.
- Hansen T. (2015). B 2 O 3 (Borik Oksida). Dipulihkan dari: digitalfire.com