Jaka jest struktura boru?
Struktura atomowa boru, element numer 5 w tabeli okresowej, wyświetla pełną wewnętrzną powłokę dwóch elektronów, z trzema elektronami w najbardziej zewnętrznej skorupce, dając atomowi trzy walencyjne elektrony dostępne do wiązania.Pod tym względem przypomina aluminium, następny element w grupie boru;Jednak w przeciwieństwie do aluminium nie może przekazać elektronów na inne atomy w celu utworzenia wiązania jonowego z jonem B 3+, ponieważ elektrony są zbyt ściśle związane z jądrem.Bor na ogół nie akceptuje elektronów w celu tworzenia jonu ujemnego, więc zwykle nie tworzy związków jonowych i mdash;Chemia boru jest zasadniczo kowalencyjna.Konfiguracja elektronów i konsekwentne zachowanie wiązania określają również strukturę krystaliczną boru w jego różnych postaciach elementarnych.
Związki boru można często opisać jako „niedobór elektronów”, ponieważ jest mniej elektronów biorących udział w wiązaniu, niż jest to wymagane do normalnych wiązań kowalencyjnych.W pojedynczym wiązaniu kowalencyjnym dwa elektrony są wspólne między atomami i w większości cząsteczek, elementy są zgodne z zasadą oktetu.Struktury związków boru, takich jak trifluorek boru (BF 3 ) i trichlorek boru (Bcl 3 ), pokazują jednak, że element ma tylko sześć, a nie osiem elektronów w swojej powładzie walencyjnej, co czyni je wyjątkami odReguła oktetu.
Niezwykłe wiązanie występuje również w strukturze związków boru zwanych Boranes mdash;Badanie tych związków spowodowało pewną rewizję teorii wiązania chemicznego.Borany są związkami boru i wodoru, najprostszym z nich jest trójstron, bh 3 .Ponownie ten związek zawiera atom boru, który jest dwa elektrony krótkie od oktetu.Diboran (B 2 H 6 ) jest niezwykły, ponieważ każdy z dwóch atomów wodoru w związku dzieli elektron z dwoma atomami boru i mdash;Ten układ jest znany jako trzynośrodowe dwustemelektronowe wiązanie.Ponad 50 różnych boranów jest obecnie znanych, a złożoność ich chemii rywali z węglowodorami.
Bor elementarny nie występuje naturalnie na Ziemi i trudno jest przygotować się w czystej formie, jak zwykłe metody i mdash;Na przykład zmniejszenie tlenku i mdash;Pozostaw zanieczyszczenia, które są trudne do usunięcia.Chociaż element ten został po raz pierwszy przygotowany w nieczystej postaci w 1808 r., Dopiero w 1909 r. Wyprodukowano go w wystarczającej czystości, aby zbadać jego strukturę krystaliczną.Podstawową jednostką dla krystalicznej struktury boru jest b 12 idahedron z mdash;na każdym z 12 wierzchołków mdash;Atom boru związał się z pięcioma innymi atomami.Interesującą cechą tej struktury jest to, że atomy boru tworzą pół-wiązki, dzieląc jeden elektron zamiast zwykłych dwóch elektronów w kowalencyjnym wiązaniu.Daje to atomom boru skuteczną wartościowość 6, z jednym dodatkowym wiązaniem dostępnym na każdym z wierzchołków, aby umożliwić im wiązanie z sąsiednimi jednostkami.
ICOSAHEDRA nie pakują się ściśle i pozostawiają puste przestrzenie w strukturze krystalicznej, które można wypełnićprzez atomy boru lub innych elementów.Wytworzono szereg przydatnych stopów boru-metalu i związków boru z b 12 w połączeniu z innymi pierwiastkami.Materiały te są znane ze twardości i wysokich punktów topnienia.Jednym z przykładów jest aluminiowy bordowy magnez (BAM) z wzorem chemicznym ALMGB 14 .Materiał ten rozróżnia najniższy znany współczynnik tarcia mdash;Innymi słowy, jest to wyjątkowo śliskie mdash;i jest używany jako odzież twarda, nisko tarcia dla części maszyn.