Boron Oxide (B2O3) Apakah, Struktur, Hartanah, Kegunaan

Dia Boron Oxide O Boric Anhydride adalah sebatian bukan organik yang formula kimianya b₂Sama ada₃. Menjadi elemen boron dan oksigen blok P jadual berkala, dan lebih banyak lagi kepala kumpulan masing -masing, perbezaan elektronegativiti di antara mereka tidak terlalu tinggi; Oleh itu, diharapkan B₂Sama ada₃ menjadi sifat kovalen.

B₂Sama ada₃ Ia disediakan dengan membubarkan boraks dalam asid sulfurik pekat di dalam ketuhar penggabungan dan pada suhu 750ºC; Asid borik dehidrasi termal, B (OH)₃, pada suhu kira -kira 300 ° C; atau ia juga boleh dibentuk sebagai produk reaksi diborano (b₂H₆) Dengan oksigen.

Boro oksida boleh mempunyai penampilan kaca separuh -transparan, atau kristal; Yang terakhir dengan pengisaran dapat diperolehi dalam bentuk habuk.

Walaupun nampaknya tidak kelihatan pertama, B dianggap₂Sama ada₃ sebagai salah satu oksida anorganik yang paling kompleks; Bukan sahaja dari sudut pandangan struktur, tetapi juga disebabkan oleh sifat -sifat pembolehubah yang diperolehi oleh kaca dan seramik yang ditambah ke matriks mereka.

Struktur Boro Oxide

Perpaduan BO₃

B₂Sama ada₃ Ia adalah kovalen, jadi dalam teori mereka tidak wujud dalam struktur ion b³⁺ Nor^2-, Tetapi pautan B-O. Boron, menurut Teori Pautan Valencia (TEV), hanya boleh membentuk tiga pautan kovalen; Dalam kes ini, tiga pautan B-O. Akibatnya, geometri yang dijangkakan mestilah trigonal, bo₃.

Molekul BO₃ Ia adalah elektron miskin, terutamanya atom oksigen; Walau bagaimanapun, beberapa daripada mereka boleh berinteraksi antara satu sama lain untuk membekalkan kekurangan tersebut. Oleh itu, segitiga bo₃ Mereka disertai dengan berkongsi jambatan oksigen, dan diedarkan di ruang angkasa sebagai rangkaian segi tiga dengan pesawat mereka berorientasikan dengan cara yang berbeza.

Boleh melayani anda: penyelesaian tak tepu

Struktur kristal

Struktur Boro Oxide. Andif1, Wikimedia Commons.

Dalam imej atas contoh baris ini dengan unit segi tiga bo₃. Sekiranya ia diperhatikan dengan teliti, tidak semua wajah rancangan menunjukkan kepada pembaca, tetapi ke sisi lain. Orientasi wajah ini boleh bertanggungjawab untuk bagaimana b ditakrifkan₂Sama ada₃ pada suhu dan tekanan tertentu.

Apabila rangkaian ini mempunyai corak struktur yang panjang, ia adalah pepejal kristal, yang boleh dibina dari sel unitnya. Di sinilah dikatakan bahawa b₂Sama ada₃ Ia mempunyai dua polimorf kristal: α dan β.

Α-B₂Sama ada₃ Ia dihasilkan dalam tekanan ambien (1 atm), dan dikatakan bahawa ia tidak stabil; Malah, ini adalah salah satu sebab mengapa boron oksida mungkin merupakan kompaun penghabluran yang sukar.

Polimorf lain, β-b₂Sama ada₃, Tekanan tinggi diperolehi dalam julat GPA; Oleh itu, ketumpatannya mestilah lebih besar daripada α-b₂Sama ada₃.

Struktur vitreous

Cincin boroxol. Ccoil (bercakap). Wikimedia Commons.

Rangkaian Bo₃ Secara semulajadi cenderung mengamalkan struktur amorf; Ini adalah, kekurangan corak yang menggambarkan molekul atau ion dalam pepejal. Dengan mensintesis b₂Sama ada₃ Bentuk dominannya adalah amorf dan bukan kristal; Dengan kata -kata yang betul: ia lebih padat lebih vitreous daripada kristal.

Kemudian dikatakan bahawa b₂Sama ada₃  Ia adalah vitreous atau amorfus ketika anak lelaki bo anda₃ Mereka tidak kemas. Bukan sahaja ini, tetapi juga mengubah cara mereka bergabung. Daripada memesan dalam geometri trigonal, cincin boroxol (imej unggul) berakhir untuk membuat penyelidik (imej unggul).

Boleh melayani anda: 20 contoh tenaga kimia

Perhatikan perbezaan yang jelas antara unit segi tiga dan heksagon. Segitiga mencirikan b₂Sama ada₃ kristal, dan heksagon ke b₂Sama ada₃ vitreous. Satu lagi cara untuk merujuk fasa amorf ini adalah kaca boron, atau dengan formula: g-b₂Sama ada₃ ('G' berasal dari perkataan kaca, dalam bahasa Inggeris).

Oleh itu, rangkaian G-b₂Sama ada₃ Mereka terdiri daripada cincin boroxol dan bukan unit bo₃. Walau bagaimanapun, G-B₂Sama ada₃ boleh mengkristal ke α-b₂Sama ada₃, yang akan menyiratkan interversi cincin ke segitiga, dan juga menentukan tahap penghabluran yang dicapai.

Sifat

Penampilan fizikal

Ia adalah pepejal yang tidak berwarna dan kaca. Dalam bentuk kristalnya berwarna putih.

Jisim molekul

69,6182 g/mol.

Rasa

Sedikit pahit

Ketumpatan

-Crystalline: 2.46 g/ml.

-Vitreous: 1.80g/ml.

Takat lebur

Ia tidak mempunyai titik gabungan yang jelas, kerana ia bergantung pada bagaimana kristal atau vitreous. Bentuk kristal semata -mata mencairkan hingga 450ºC; Walau bagaimanapun, bentuk vitreous cair ke dalam julat suhu yang meliputi dari 300 hingga 700ºC.

Takat didih

Sekali lagi, nilai yang dilaporkan tidak sepadan dengan nilai ini. Nampaknya boron oksida cecair (cair dari kristal atau gelasnya) mendidih pada 1860ºC.

Kestabilan

Ia mesti disimpan kering, kerana ia menyerap kelembapan untuk berubah menjadi asid borik, b (oh)₃.

Nomenclature

Boro Oxide boleh dinamakan dengan cara lain, seperti:

-Diboro Trioxide (Tatanama Sistematik).

-Boron Oxide (III) (Tatanama Saham).

-Oxide Boric (Tatanama Tradisional).

Aplikasi

Beberapa kegunaan boron oksida adalah:

Sintesis Boro Trihalogenuros

Dari b₂Sama ada₃ Boleh disintesis oleh Trihalogenuros de Boro, BX₃ (X = f, cl y br). Sebatian ini adalah asid Lewis, dan dengan mereka adalah mungkin untuk memperkenalkan atom boron kepada molekul tertentu untuk mendapatkan derivatif lain dengan sifat baru.

Ia boleh melayani anda: ion polyiatomik: senarai dan latihan

Insektisida

Campuran pepejal dengan asid borik, b₂Sama ada₃-B (oh)₃, mewakili formula yang digunakan sebagai insektisida domestik.

Pelarut oksida logam: pembentukan kaca, seramik dan aloi boron

Boron oksida cecair mampu membubarkan oksida logam. Dari campuran yang dihasilkan ini, sekali disejukkan, pepejal yang terdiri daripada boron dan logam diperoleh.

Bergantung pada jumlah b₂Sama ada₃ Digunakan, serta teknik, dan jenis oksida logam, pelbagai jenis kaca (borosilicates), seramik (nitrida dan karbida boron), dan aloi boleh diperolehi (jika hanya logam digunakan).

Secara umum, kaca atau seramik memperoleh rintangan dan kekuatan yang lebih besar, dan juga ketahanan yang lebih besar. Dalam kes kaca, mereka akhirnya digunakan untuk kanta optik dan teleskop, dan untuk peranti elektronik.

Pengikat

Dalam pembinaan ketuhar keluli, batu bata refraktori dengan magnesium digunakan. Di dalamnya, boron oksida digunakan sebagai pengikat, membantu memastikan mereka bersatu dengan kuat.

Rujukan

1. Boric Oxide. Pulih dari: pubchem.NCBI.NLM.NIH.Gov
2. BORIX OXIDE. 20 Mule Team Borax. Pulih dari: borax.com