🗊Презентация Бор и его соединения

Бор и его соединения

Единственный неметалл в 3 группе Единственный неметалл в 3 группе Входит в состав более 80 минералов Наиболее известный – турмалин Соединения известны более 1000лет Первое используемое соединение – бура – Na2B4O7 • H2O Является одним из пяти важнейших микроэлементов, ускоряет созревание семян, повышает урожайность

Изотопов – 6, в природе – 2 Изотопов – 6, в природе – 2 Электронная формула – 1s22s2p1 Возможно состояние sp2 Степени окисления - 0, +3

Простое вещество Модификации бора Формула - Вn Твердое вещество. Нет единого мнения о числе модификаций Обычно содержит примеси. Модификации бора резко различаются по свойствам из-за содержания примесей, которые не удаляются Кристаллический бор – черного цвета tпл. =23000С, tкип. ~25500С, диамагнетик, полупроводник Аморфный бор – цвет меняется от бурого до черного, температуры плавления и кипения колеблются около 2300 и 30000С Чистый бор по прочности не уступает алмазу

Получение бора Металлотермия: B2O3 + 3Mg = 2B +3MgO полученный бор быстро промывают в растворах щелочи, соляной и плавиковой кислот, хранить в инертной атмосфере Восстановление из галогенидов: BCl3 + 3H2 = 2B + 6HCl Наиболее чистый – термическим разложением бромида бора на танталовой проволоке при 15000С

Химические свойства

Гидриды бора Бораны – аналоги силанов ВН3 – при обычных условиях не существует, т.к. нет возможности образования делокализованной π –связи Стабилизация возникает при сочетании молекул Получаются действием кислот на бориды металлов Бораны – соединения с дефицитом электронов, окислители, сгорают в выделением большого количества теплоты (~2000 КДж/моль) Взаимодействуют с водой Используются в качестве ракетного топлива Имеют неприятный запах, ядовиты В промышленности диборан получают восстановлением при 180оС:

Свойства оксида бора Кристаллический оксид, tпл.=4500С, tкип.=22500С Переходит в стеклообразное состояние, трудно кристаллизуется Типичный кислотный оксид, ангидрид борной кислоты: В2О3 + 3Н2О = 2Н3ВО3

Борные кислоты Метаборная кислота – НВО2 Ортоборная кислота – Н3ВО3 Пироборная кислота – Н2В4О7 При нагревании теряют воду и превращаются в оксид бора: Н3ВО3 НВО2 Н2В4О7 В2О3 Ортоборная, борная кислота – слабая, одноосновная, проявление кислотных свойств – присоединение ОН-: В(ОН)3 + Н-ОН = [В(ОН)4] +Н+ Все кислоты существуют в полимерном состоянии за счет образования водородных связей

Бораты Na2B4O7 – перборат натрия, самая распространенная соль, широко используется При сплавлении с солями металлов образуются перлы – окрашенные стекловидные материалы Добавки к стеклу повышают термостойкость и химическую стойкость Безводные бораты получают сплавлением оксида бора с соответсвующим оксидом металла Растворимы только соли щелочных металов

Бура - Na2B4O7·10H2О используется как компонент флюса при сварке металлов, а также в изготовлении эмалей, стекла, глазурей. Без буры не обходится производство смазок, тормозных жидкостей, тосола. инсектицид (отравляющее вещество) эффективный способ борьбы с грибковыми заболеваниями. это отличный антисептик. консервант, продлевающим срок хранения косметологических продуктов (кремов, масок, шампуней, гелей для душа, солей для ванной и т.д.) неотъемлемый компонент «бомбочек» для ванной. Именно это вещество, в частности, отвечает за «шипучий» эффект необычного косметического средства.

Боразотные соединения Нитрид бора – ВN – «белый графит», синтезируют из бора или его оксида в присутствии С или Mg как катализатора При нагревании до 13500С под давлением образует алмазоподобную структуру – боразон, по твердости равен алмазу Устойчив до 20000С (алмаз – до 8500С) Боразол – B3 N3 H6, бесцветная жидкость, по структуре и свойствам близок к бензолу, температуры плавления и кипения соответственно –560С и 550С

Применение бора и его соединений добавка при получении коррозионно-устойчивых и жаропрочных сплавов. Карбиды бора (В4С и В13С2) — хорошие абразивные материалы. Ранее их широко использовали для изготовления сверл, применяемых зубными врачами Бор (в виде волокон) служит упрочняющим веществом многих композиционных материалов. Сам бор и его соединения — нитрид BN и другие — используются как полупроводниковые материалы и диэлектрики Около 50% природных и искусственных соединений бора используют при производстве стекол (так называемые боросиликатные стекла) около 30% — при производстве моющих средств производство эмалей, глазурей, металлургических флюсов. В медицине бура и борная кислота антисептические средства