Всего на сайте:
282 тыс. 988 статей

Главная | Химия

Химия бора  Просмотрен 85

У бора число валентных электронов меньше числа валентных орбиталей и вакантные орбитали существуют не только в невозбуждённых атомах, но и ватомах, полностью использовавших свои электроны для образования связей. Это означает, что после образования трёх ковалентных связей атомы бора, сохраняя валентную орбиталь, остаются ещё координационно ненасыщенными.

В основном состоянии атомы бора имеют конфигурацию 1s22s22p1 с одним неспаренным электроном и двумя вакантными р-орбиталями. В соединениях, как правило, они находятся в состоянии sp2- или sp3-гибридизации с одной вакантной р- или sp3- орбиталью. Использование этой орбитали в донорно-акцепторном взаимодействии позволяет координационному числу атомов бора увеличиться до 4.

В природе содержание бора невелико. Он встречается в виде буры Na2B4O7∙12H2O, борной кислоты Н3ВО3 и боросиликатов. Бор образует два простых вещества – аморфное и кристаллическое. Ни то ни другое не обладает металлическими свойствами. Это очень важно для понимания химии бора. Бор является единственным электроно-дефицитным элементом, простое вещество которого не имеет металлических свойств.

Суммарная энергия ионизации бора велика 6780 кДж/моль, поэтому появление иона В3+ практически исключается. Бор, подобно углероду, склонен образовывать ковалентные связи. В результате кристалл бора имеет совершенно уникальную, только для этого элемента характерную структуру. Основную роль при её образовании играют многоцентровые двухэлектронные связи. Наиболее устойчивая система связей реализуется при таком взаимном расположении атомов бора, которое может быть представлено многогранником, называемым икосаэдром. Это правильный двадцатигранник с 12 вершинами, где и расположены атомы бора.

Кристаллический бор, подобно алмазу и графиту, весьма химически инертен при комнатной температуре. При стандартных условиях кислород, галогены, кислоты, в том числе концентрированная азотная, серная и плавиковая, так же как и щелочи, не действуют на бор. При кипячении он медленно окисляется азотной кислотой и реагирует со щелочами. При высоких температурах (800 – 15000С) бор реагирует с большинством элементов, образуя оксид В2О3, галогениды ВХ3, нитрид ВN, а также многочисленные соединения с металлами – бориды. Бориды имеют не стехиометрический состав (NiB3, AsB6 и т.д.).

 

Предыдущая статья:ХИМИЯ р-ЭЛЕМЕНТОВ IIIA ГРУППЫ Следующая статья:Соединения бора с водород
page speed (0.0125 sec, direct)