Quelle est la structure du bore?

La structure atomique du bore, l'élément numéro 5 dans le tableau périodique, affiche une coque intérieure complète de deux électrons, avec trois électrons dans la coque la plus externe, donnant à l'atome trois électrons de valence disponibles pour la liaison.À cet égard, il ressemble à l'aluminium, le prochain élément du groupe bore;Cependant, contrairement à l'aluminium, il ne peut pas donner d'électrons à d'autres atomes pour former une liaison ionique avec un ion b ^{3 +} , car les électrons sont trop étroitement liés au noyau.Le bore n'accepte généralement pas les électrons pour former un ion négatif, donc il ne forme normalement pas composés ioniques et mdash;La chimie du bore est essentiellement covalente.La configuration électronique et le comportement de liaison conséquente déterminent également la structure cristalline du bore dans ses différentes formes élémentaires.

Les composés de bore peuvent souvent être décrits comme «déficients en électrons», en ce qu'il y a moins d'électrons impliqués dans la liaison que celles nécessaires pour les liaisons covalentes normales.Dans une seule liaison covalente, deux électrons sont partagés entre les atomes et dans la plupart des molécules, les éléments suivent la règle des octets.Les structures des composés de bore tels que le trifluorure de bore (bf ₃ ) et le trichlorure de bore (Bcl ₃ ) montrent cependant que l'élément n'a que six, et non huit électrons dans sa coque de valence, ce qui en fait des exceptions à l'élémentRègle des octets.

Une liaison inhabituelle se trouve également dans la structure des composés de bore appelés boranes mdash;L'étude de ces composés a entraîné une certaine révision des théories des liaisons chimiques.Les boranes sont des composés de bore et d'hydrogène, le plus simple étant le trihydride, BH ₃ .Encore une fois, ce composé contient un atome de bore qui est deux électrons à moins d'un octet.Le diborane (b ₂ h ₆ ) est inhabituel en ce que chacun des deux atomes d'hydrogène du composé partage son électron avec deux atomes de bore et mdash;Cet arrangement est connu sous le nom de liaison à deux centres à deux centres.Plus de 50 boranes différents sont désormais connus et la complexité de leurs rivales de chimie celle des hydrocarbures.

Le bore élémentaire ne se produit pas naturellement sur Terre et il est difficile à préparer sous forme pure, comme les méthodes habituelles mdash;Par exemple, la réduction de l'oxyde mdash;Laissez des impuretés difficiles à supprimer.Bien que l'élément ait été préparé pour la première fois sous forme impure en 1808, ce n'est qu'en 1909 qu'il a été produit dans une pureté suffisante pour que sa structure cristalline soit étudiée.L'unité de base pour la structure cristalline du bore est un b ₁₂ icosaèdre, avec mdash;à chacun des 12 sommets mdash;Un atome de bore s'est lié à cinq autres atomes.La caractéristique intéressante de cette structure est que les atomes de bore forment des demi-liaisons en partageant un électron au lieu des deux électrons habituels dans une liaison covalente.Cela donne aux atomes de bore une valence efficace de 6, avec une liaison supplémentaire disponible dans chacun des sommets pour leur permettre de se lier aux unités adjacentes.par des atomes de bore ou d'autres éléments.Un certain nombre d'alliages de bore-métal et de composés de bore utiles avec B

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Icosaèdre en combinaison avec d'autres éléments ont été produits.Ces matériaux sont notés pour leur dureté et leurs points de fusion élevés.Un exemple est le borure de magnésium en aluminium (BAM), avec la formule chimique almgb ₁₄ .Ce matériau a la distinction d'avoir le coefficient de frottement le plus bas connu mdash;En d'autres termes, il est extrêmement glissant mdash;et est utilisé comme un revêtement à faible friction pour les pièces de la machine.