Boroxid (B2O3) Was ist, Struktur, Eigenschaften, verwendet

Er Boroxid o Boranhydrid ist eine anorganische Verbindung, deren chemische Formel b ist₂ENTWEDER₃. Bor- und Sauerstoffelemente des Blocks P des Periodensystems und noch mehr Köpfe ihrer jeweiligen Gruppen ist der Unterschied in der Elektronegativität zwischen ihnen nicht sehr hoch. Daher wird erwartet, dass das b₂ENTWEDER₃ kovalent sein.

Das B₂ENTWEDER₃ Es wird durch Auflösen von Borax in konzentrierter Schwefelsäure in einem Fusionsofen und bei einer Temperatur von 750 ° C hergestellt. Thermisch dehydrierende Borsäure, b (OH)₃, bei einer Temperatur von ungefähr 300 ° C; oder es kann auch als Produkt der Diborano -Reaktion (b) gebildet werden₂H₆) Mit Sauerstoff.

Borooxid kann ein halbtransparentes oder kristallines Glaserschein haben; Letzteres durch Schleifen kann in Staubform erhalten werden.

Obwohl es nicht den ersten Blick zu sehen scheint, wird das B in Betracht gezogen₂ENTWEDER₃ als eines der komplexesten anorganischen Oxide; Nicht nur aus struktureller Sicht, sondern auch aufgrund der variablen Eigenschaften, die das Glas und die Keramik erwerben, zu denen sie ihrer Matrix hinzugefügt werden.

Borooxidstruktur

Einheit Bo₃

Das B₂ENTWEDER₃ Es ist ein kovalenter Feststoff, also existieren sie theoretisch nicht in seiner Ionen -B -Struktur³⁺ noch^2-, Aber B-O-Links. Boron kann nach Valencias Linktheorie (TEV) nur drei kovalente Verbindungen bilden. In diesem Fall drei B-O-Links. Infolgedessen muss die erwartete Geometrie trigonal sein, bo₃.

Das BO -Molekül₃ Es sind schlechte Elektronen, insbesondere Sauerstoffatome; Einige von ihnen können jedoch miteinander interagieren, um diesen Mangel zu liefern. So die Dreiecke bo₃ Sie werden durch das Teilen einer Sauerstoffbrücke verbunden und im Weltraum als dreieckige Reihen Netzwerke verteilt, wobei ihre Flugzeuge auf unterschiedliche Weise ausgerichtet sind.

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Kristalline Struktur

Borooxidstruktur. ANDIF1, Wikimedia Commons.

Im oberen Bild ein Beispiel für diese Reihen mit dreieckigen Einheiten bo₃. Wenn es sorgfältig beobachtet wird, weisen nicht alle Gesichter der Pläne auf den Leser hin, sondern auf die andere Seite. Die Orientierungen dieser Gesichter können dafür verantwortlich sein, wie B definiert wird₂ENTWEDER₃ bei einer bestimmten Temperatur und einem bestimmten Druck.

Wenn diese Netzwerke ein langes Strukturmuster haben, ist es ein kristalliner Feststoff, der aus seiner Einheitszelle gebaut werden kann. Hier wird gesagt, dass das b₂ENTWEDER₃ Es hat zwei kristalline Polymorphs: α und β.

Die α-B₂ENTWEDER₃ Es wird im Umgebungsdruck (1 atm) erzeugt, und es wird gesagt, dass es kinetisch instabil ist; Tatsächlich ist dies einer der Gründe, warum Boroxid wahrscheinlich eine schwierige Kristallisationsverbindung ist.

Das andere Polymorph, β-B₂ENTWEDER₃, Hohe Drücke werden im GPA -Bereich erhalten; Daher muss seine Dichte größer sein als die von α-B₂ENTWEDER₃.

Glaskörperstruktur

Boroxol -Ring. Ccoil (Talk). Wikimedia Commons.

BO -Netzwerke₃ Natürlich neigen dazu, amorphe Strukturen zu übernehmen; Dies sind, der ein Muster fehlt, das die Moleküle oder Ionen im Festen beschreibt. Durch synthese der b₂ENTWEDER₃ Seine vorherrschende Form ist amorph und nicht die Kristalline; In korrekten Worten: Es ist ein fester Glaskörper als kristalliner.

Es wird dann gesagt, dass das b₂ENTWEDER₃  Es ist gleitlich oder amorph, wenn Ihre Jungs von Bo₃ Sie sind chaotisch. Nicht nur das, sondern ändern auch die Art und Weise, wie sie sich anschließen. Anstatt in einer trigonalen Geometrie zu bestellen, endet ein Boroxol -Ring (überlegenes Bild), um die Forscher zu erstellen (überlegenes Bild).

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Beachten Sie den offensichtlichen Unterschied zwischen dreieckigen und sechseckigen Einheiten. Dreieckige Charakterisierung b₂ENTWEDER₃ kristalline und sechseckin zu b₂ENTWEDER₃ Glaskörper. Eine andere Möglichkeit, sich auf diese amorphe Phase zu beziehen, ist Borglas oder mittels einer Formel: G-B₂ENTWEDER₃ (Das 'g' kommt aus dem Wort glasig in englischer Sprache).

So sind G-B-Netzwerke₂ENTWEDER₃ Sie bestehen aus Boroxol -Ringen und nicht aus BO -Einheiten₃. Allerdings der G-B₂ENTWEDER₃ kann zu α-B kristallisieren₂ENTWEDER₃, Dies würde eine Interkonversion von Ringen zu Dreiecken bedeuten und auch den Grad der Kristallisation definieren.

Eigenschaften

Aussehen

Es ist ein farbloser und glasiiger Feststoff. In seiner kristallinen Form ist es weiß.

Molekulare Masse

69.6182 g/mol.

Geschmack

Etwas bitter

Dichte

-Kristalline: 2,46 g/ml.

-Glas: 1,80 g/ml.

Schmelzpunkt

Es hat keinen vollständig definierten Fusionspunkt, da es davon abhängt, wie kristallin oder Glaskörper es ist. Die rein kristalline Form schmilzt auf 450ºC; Die Glaskörperform schmilzt jedoch in einen Temperaturbereich, der von 300 bis 700 ° C abdeckt.

Siedepunkt

Auch hier stimmen die gemeldeten Werte nicht mit diesem Wert überein. Anscheinend flüssiges Boroxid (geschmolzen aus seinen Kristallen oder Glas) kocht bei 1860 ° C.

Stabilität

Es muss trocken gehalten werden, da es Feuchtigkeit absorbiert, um sich in Borsäure zu verwandeln, b (OH)₃.

Nomenklatur

Borooxid kann auf andere Weise benannt werden, wie beispielsweise:

-Diboro -Trioxid (Systematische Nomenklatur).

-Boroxid (III) (Stock Nomenklatur).

-Boroxid (traditionelle Nomenklatur).

Anwendungen

Einige der Verwendungen von Boroxid sind:

Boro Trihalogenuros -Synthese

Von b₂ENTWEDER₃ Kann von Trihalogenuros de Boro, BX, synthetisiert werden₃ (X = f, cl y br). Diese Verbindungen sind Lewis -Säuren, und mit ihnen ist es möglich, bestimmte Moleküle Boratome einzuführen, um andere Derivate mit neuen Eigenschaften zu erhalten.

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Insektizid

Eine feste Mischung mit Borsäure, b₂ENTWEDER₃-B (OH)₃, repräsentiert eine Formel, die als häusliches Insektizid verwendet wird.

Lösungsmittel der Metalloxide: Glasbildung, Keramik und Borlegierungen

Flüssiges Boroxid kann Metalloxide auflösen. Aus dieser resultierenden Mischung, sobald abgekühlt, werden Feststoffe aus Bor und Metallen erhalten.

Abhängig von der Höhe von b₂ENTWEDER₃ Verwendet sowie die Technik und die Art des Metalloxids, eine reiche Glasvariante (Borosilikate), Keramik (Nitriden und Borcarbide) und Legierungen können erhalten werden (wenn nur Metalle verwendet werden).

Im Allgemeinen erwerben Glas oder Keramiken mehr Widerstand und Stärke und auch eine größere Haltbarkeit. Im Falle von Glas werden sie für optische und Teleskopobjektive sowie für elektronische Geräte verwendet.

Bindemittel

Beim Bau von Stahlgiedrlichen -Öfen werden feuerfeste Ziegel mit Magnesium verwendet. In ihnen wird Boroxid als Bindemittel verwendet, um sie stark zu vermitteln.

Verweise

1. Boroxid. Erholt von: Pubchem.NCBI.NLM.NIH.Regierung
2. Borix Oxid. 20 Mule Team Borax. Erholt von: Borax.com