Бор — химический элемент 13-й группы (по устаревшей классификации — главной подгруппы III группы) второго периода периодической системы Д. И. Менделеева. Общая характеристика
- Символ: Атомный номер: 5 Атомная масса: 10,81 Физическое состояние: Твердое вещество (чрезвычайно твердое, по шкале Мооса уступает только алмазу). Цвет: В кристаллическом виде — серовато-черный, в аморфном — бурый. Тип элемента: Неметалл (полуметалл/металлоид).
Строение атома Атом бора имеет следующее электронное строение:
- Заряд ядра: +5
- Количество электронов: 5
- Количество протонов: 5
- Количество нейтронов: В среднем 6 (основные изотопы и ). Электронная конфигурация: Валентные электроны: 3 электрона на внешнем энергетическом уровне.
Физические свойства Бор существует в нескольких аллотропных модификациях. Кристаллический бор обладает высокой температурой плавления ( °C) и кипения ( °C). Он является полупроводником: при низких температурах плохо проводит ток, но при нагревании его электропроводность резко возрастает. Химические свойства В обычных условиях бор химически инертен и взаимодействует только со фтором. При нагревании его активность значительно увеличивается.
- Степень окисления: Основная степень окисления в соединениях составляет . Взаимодействие с неметаллами: При нагревании реагирует с кислородом (образуя оксид ), азотом (нитрид ), углеродом (карбид ) и галогенами. Взаимодействие с металлами: Образует бориды (например, ). Отношение к кислотам: Не растворяется в разбавленных кислотах. Взаимодействует только с горячими концентрированными кислотами-окислителями (азотной, серной) и «царской водкой».
Нахождение в природе и получение Бор не встречается в природе в свободном виде. Основные природные соединения — это бура (тетраборат натрия) и борная кислота. Способы получения:
- Восстановление оксида бора магнием или натрием:
Термическое разложение галогенидов или бороводородов.
Применение
- Металлургия: Используется как добавка к сталям для повышения их прочности и коррозийной стойкости (борирование).
- Ядерная энергетика: Изотоп обладает высоким сечением захвата тепловых нейтронов, поэтому бор входит в состав регулирующих стержней ядерных реакторов. Химическая промышленность: Производство моющих средств, удобрений и эмалей. Сверхтвердые материалы: Карбид и нитрид бора используются в производстве абразивов и бронежилетов.
Могу составить для вас таблицу сравнения свойств бора с другими элементами его группы или подготовить цепочку химических превращений с его участием.