- Boroxidstruktur
- BO-enhed
- Krystallstruktur
- Glasagtige struktur
- Ejendomme
- Fysisk fremtoning
- Molekylmasse
- Smag
- Massefylde
- Smeltepunkt
- Kogepunkt
- Stabilitet
- nomenklatur
- Applikationer
- Syntese af bor trihalider
- insektmiddel
- Opløsningsmiddel til metaloxider: dannelse af briller, keramik og borlegeringer
- Ringbind
- Referencer
Den boroxid eller borsyreanhydrid er en uorganisk forbindelse, hvis kemiske formel er B 2 O 3. Da bor og ilt er elementer i p-blokken i det periodiske system, og endnu mere, hoveder af deres respektive grupper, er elektronegativitetsforskellen mellem dem ikke særlig stor; derfor, B 2 O 3 er forventes at være kovalent i natur.
B 2 O 3 fremstilles ved at opløse borax i koncentreret svovlsyre i en smelteovn og ved en temperatur på 750 ° C; termisk dehydratiserende borsyre, B (OH) 3, ved en temperatur på ca. 300 ° C; eller det kan også være udformet som et produkt af omsætningen af diboran (B 2 H 6) med oxygen.
Boroxidpulver. Kilde: Materialscientist på engelsk Wikipedia
Boroxid kan have et halvtransparent glasagtig eller krystallinsk udseende; sidstnævnte ved formaling kan opnås i pulverform (øverste billede).
Selv om det ikke kan synes så ved første øjekast, B 2 O 3 anses en af de mest komplekse uorganiske oxider; ikke kun fra et strukturelt synspunkt, men også på grund af de variable egenskaber erhvervet af briller og keramik, hvortil dette tilføjes deres matrix.
Boroxidstruktur
BO-enhed
B 2 O 3 er et kovalent fast stof, så i teorien er der ingen B 3+ eller O 2- ioner i dens struktur, men BO-bindinger. Bor kan i henhold til valensbindingsteorien (TEV) kun danne tre kovalente bindinger; i dette tilfælde tre BO-links. Som en konsekvens af dette skal den forventede geometri være trigonal, BO 3.
BO 3- molekylet er mangel på elektroner, især oxygenatomer; Flere af dem kan imidlertid interagere med hinanden for at levere den nævnte mangel. BO 3- trekanter sammenføjes således ved at dele en iltbro og er fordelt i rummet som netværk af trekantede rækker med deres plan orienteret på forskellige måder.
Krystallstruktur
Boroxid-krystallinsk struktur. Kilde: Orci
Et eksempel på sådanne rækker med BO 3 trekantede enheder er vist på billedet ovenfor. Hvis du ser nøje, peger ikke alle planernes ansigter mod læseren, men den anden vej. Retningslinjerne fra disse flader kan være ansvarlig for, hvordan B 2 O 3 er defineret ved en vis temperatur og tryk.
Når disse netværk har et langvarigt strukturelt mønster, er det et krystallinsk fast stof, som kan bygges fra dens enhedscelle. Det er her det siges, at B 2 O 3 har to krystallinske polymorfer: α og β.
Α-B 2 O 3 frembringes ved omgivelsernes tryk (1 atm), og siges at være kinetisk ustabile; faktisk er dette en af grundene til, at boroxid sandsynligvis er en vanskelig at krystallisere forbindelse.
Den anden polymorf, β-B 2 O 3, opnås ved høje tryk i GPa området; derfor skal dets densitet være større end α-B 2 O 3.
Glasagtige struktur
Boroxol ring. Kilde: CCoil
Las redes BO 3 naturalmente tienden a adoptar estructuras amorfas; estas søn, que carecen de un patrón que beskriver las moléculas o iones en el sólido. Al sintetizarse el B 2 O 3 su forma predominante es la amorfa y no la cristalina; en palabras correctas: es un sólido más vítreo que cristalino.
Se terninger entonces que el B 2 O 3 es vítreo o amorfo cuando sus redes de BO 3 están desordenadas. Ingen solo-esto, sino que además, cambian el modo en cómo se unen. En lugar de ordenarse en una geometría trigonal, terminan por enlazarse para crear lo que llaman los investigadores un anillo de boroxol (imagen superior).
Bemærk den åbenlyse forskel mellem trekantede og sekskantede enheder. De trekantede dem karakterisere krystallinske B 2 O 3, og de sekskantede dem den glasagtige B 2 O 3. En anden måde at henvise til denne amorfe fase er boreglas eller med en formel: gB 2 O 3 ('g' kommer fra ordet glasagtig, på engelsk).
Således gB 2 O 3 netværk er sammensat af boroxol ringe og ikke BO 3 enheder. Men gB 2 O 3 kan krystallisere til α-B 2 O 3, som ville indebære en interomdannelse af ringene til trekanter, og vil også definere graden af krystallisation opnås.
Ejendomme
Fysisk fremtoning
Det er et farveløst, glasagtig fast stof. I sin krystallinske form er den hvid.
Molekylmasse
69,6182 g / mol.
Smag
Lidt bitter
Massefylde
-Krystallinsk: 2,46 g / ml.
-Glas: 1,80 g / ml.
Smeltepunkt
Det har ikke et fuldt defineret smeltepunkt, fordi det afhænger af, hvor krystallinsk eller glaseret det er. Den rent krystallinske form smelter ved 450 ° C; den glasagtige form smelter dog i et temperaturområde fra 300 til 700 ° C.
Kogepunkt
Igen stemmer de rapporterede værdier ikke med denne værdi. Tilsyneladende koger flydende boroxid (smeltet fra dets krystaller eller fra dets glas) ved 1860 ° C.
Stabilitet
Det skal holdes tørt, da det absorberer fugtighed og omdannes til borsyre, B (OH) 3.
nomenklatur
Boroxid kan navngives på andre måder, såsom:
-Diboronoxid (systematisk nomenklatur).
-Boron (III) oxid (stamnomenklatur).
-Borisk oxid (traditionel nomenklatur).
Applikationer
Nogle af anvendelserne til boroxid er:
Syntese af bor trihalider
Boron trihalogenides, BX 3 (X = F, Cl og Br) kan syntetiseres fra B 2 O 3. Disse forbindelser er Lewis-syrer, og med dem er det muligt at indføre boratomer til visse molekyler for at opnå andre derivater med nye egenskaber.
insektmiddel
En fast blanding med borsyre, B 2 O 3 -B (OH) 3, betegner en formel, der bruges som en husstand insekticid.
Opløsningsmiddel til metaloxider: dannelse af briller, keramik og borlegeringer
Flydende boroxid er i stand til at opløse metaloxider. Fra denne resulterende blanding opnås faste stoffer sammensat af bor og metaller, når de er afkølet.
Afhængigt af mængden af B 2 O 3 kan opnås anvendes såvel som en teknik, og typen af metaloxid, et rigt udvalg af briller (borsilicater), keramik (bor nitrider og carbider), og legeringer (hvis disse anvendes). kun metaller).
Generelt opnår glas eller keramik større modstand og styrke og også større holdbarhed. I tilfælde af briller ender de med at blive brugt til optiske og teleskoplinser og til elektroniske enheder.
Ringbind
Ved konstruktion af stålsmelteovne bruges magnesiumbaserede ildfaste mursten. Boroxid bruges som et bindemiddel, hvilket hjælper med at holde dem tæt sammen.
Referencer
- Shiver & Atkins. (2008). Uorganisk kemi. (Fjerde udgave). Mc Graw Hill.
- Wikipedia. (2019). Bortrioxid. Gendannet fra: en.wikipedia.org
- Pubchem. (2019). Boroxid. Gendannes fra: pubchem.ncbi.nlm.nih.gov
- Rio Tinto. (2019). Borixoxid. 20 Mule Team Borax. Gendannes fra: borax.com
- A. Mukhanov, OO Kurakevich og VL Solozhenko. (Sf). På hårdheden af bor (III) oxid. LPMTMCNRS, Université Paris Nord, Villetaneuse, Frankrig.
- Hansen T. (2015). B 2 O 3 (boroxid). Gendannes fra: digitalfire.com