Vad är strukturen för bor?

Den atomiska strukturen hos bor, element nummer 5 i det periodiska bordet, visar ett komplett inre skal av två elektroner, med tre elektroner i det yttersta skalet, vilket ger atomen tre valenselektroner tillgängliga för bindning.I detta avseende liknar det aluminium, nästa element i borgruppen;Till skillnad från aluminium kan den emellertid inte donera elektroner till andra atomer för att bilda en jonisk bindning med en B ³⁺ -jon, eftersom elektronerna är för tätt bundna till kärnan.Boren accepterar i allmänhet inte elektroner för att bilda en negativ jon, så den bildar normalt inte joniska föreningar och mdash;Borons kemi är i huvudsak kovalent.Elektronkonfigurationen och därmed bindningsbeteende bestämmer också den kristallina strukturen för bor i dess olika elementära former.

Borföreningar kan ofta beskrivas som ”elektronbrist”, genom att det finns färre elektroner involverade i bindning än som krävs för normala kovalent bindningar.I en enda kovalent bindning delas två elektroner mellan atomer och i de flesta molekyler följer elementen oktetregeln.Strukturerna av borföreningar såsom bor trifluorid (BF ₃ ) och borriklorid (Bcl ₃ ) visar emellertid att elementet bara har sex, och inte åtta, elektroner i sitt valensskal, vilket gör dem till undantag från The Exception of the the the the the the theOctet -regel.

Ovanlig bindning finns också i strukturen för borföreningar som kallas boranes mdash;Undersökning av dessa föreningar har resulterat i en viss översyn av kemiska bindningsteorier.Boraner är föreningar av bor och väte, den enklaste är trihydriden, bh ₃ .Återigen innehåller denna förening en boratom som är två elektroner som är kort än en oktett.Diborane (B ₂ H ₆ ) är ovanligt genom att var och en av de två väteatomerna i föreningen delar sin elektron med två boratomer mdash;Detta arrangemang är känt som en tre-center två-elektronbindning.Mer än 50 olika boraner är nu kända och komplexiteten i deras kemi rivaler som kolväten.

Elemental bor förekommer inte naturligt på jorden och det är svårt att förbereda i ren form, som de vanliga metoderna och mdash;till exempel reduktionen av oxiden mdash;Lämna föroreningar som är svåra att ta bort.Även om elementet först framställdes i oren form 1808, var det inte förrän 1909 som det producerades i tillräcklig renhet för att dess kristallina struktur skulle undersökas.Basenheten för den kristallina strukturen hos bor är en B ₁₂ icosahedron, med mdash;vid var och en av de 12 vertikalerna mdash;En boratom binds till fem andra atomer.Det intressanta inslaget i denna struktur är att boratomerna bildar halvbindningar genom att dela en elektron istället för de vanliga två elektronerna i en kovalent bindning.Detta ger boratomerna en effektiv valens på 6, med en extra bindning tillgänglig vid var och en av vertikalerna för att låta dem binda till angränsande enheter.

Icosahedra packar inte tätt ihop och lämnar tomrum i kristallstrukturen som kan fyllas till angränsande enheter.av atomer av bor eller andra element.Ett antal användbara bor-metalllegeringar och borföreningar med B ₁₂ Icosahedra i kombination med andra element har producerats.Dessa material noteras för deras hårdhet och höga smältpunkter.Ett exempel är aluminiummagnesium borid (BAM), med den kemiska formeln almgb ₁₄ .Detta material skiljer sig om att ha den lägsta friktionskoefficienten känd mdash;Med andra ord, det är extremt halt mdash;och används som en slitstark, låg friktionsbeläggning för maskindelar.