Bor
5 B Układ okresowy pierwiastków
Bor Bor
Dane ogólne
Nazwa, symbol, l.a.	Bor, B, 5
Grupa, okres, blok	13 (IIIA) , 2, p
Właściwości metaliczne	półmetal
Właściwości atomowe Masa atomowa 10,811 u Promień atomowy 85 (87) pm Promień walencyjny 82 pm Konfiguracja elektronowa [ He ]2s²2p¹ Zapełnienie powłok 2, 3 Elektroujemność 2,04 ( Pauling ) 2,01 ( Allred ) Stopień utlenienia 3 Właściwości kwasowe tlenków lekko kwaśne
Właściwości fizyczne Stan skupienia stały Gęstość 2460 kg/m³ Twardość 9,3 Kolor czarny błyszczący ( krystaliczny ) brązowy ( amorficzny ) Temperatura topnienia 2349 K 2075,85 °C Temperatura wrzenia 4200 K 3926,85 °C Objętość molowa 4,39×10-6 m³/ mol Ciepło parowania 489,7 kJ/mol Ciśnienie pary nasyconej 0,348 Pa (2573 K) Prędkość dźwięku 16200 m/s (293,15 K)
Pozostałe dane Ciepło właściwe 1026 J/(kg*K) Konduktywność 1,0×10-4 S /m Przewodność cieplna 27,4 W/(m*K) Potencjały jonizacyjne I. 800,6 kJ/mol II. 2427,1 kJ/mol III. 3659,7 kJ/mol IV. 25025,8 kJ/mol V. 32826,7 kJ/mol
Najbardziej stabilne izotopy izotop wyst. o.p.r. s.r. e.r. MeV p.r. 8B {syn.} 772 ms w.e. , α 18 4 He 10B 19,9% stabilny izotop z 5 neutronami 11B 80,1% stabilny izotop z 6 neutronami
Jeżeli nie podano inaczej, dane dotyczą warunków normalnych (0 °C, 1013,25 hPa)

Bor (B, łac. borum) jest pierwiastkiem chemicznym , o właściwościach półmetalu .

Charakterystyka

Bor pod względem chemicznym przypomina krzem i węgiel , gdyż tworzy borowodory - analogi węglowodorów i krzemowodorów . Reakcja boru z gorącym, stężonym kwasem azotowym(V) prowadzi do utworzenia kwasu borowego H₃BO₃. Bor tworzy kompleksy z alkoholami polihydroksylowymi , reakcja kwasu borowego z mannitolem jest jednym ze sposobów oznaczania zawartości boru w próbce.

Odmiany alotropowe

Bor posiada dwie odmiany alotropowe :

• bor amorficzny – posiadający brązowy kolor,
• bor krystaliczny – czarny, bardzo twardy (twardość 9.3 w skali Mohsa ). Bor krystaliczny jest słabym przewodnikiem prądu elektrycznego .

Zastosowanie

Bor w postaci wolnego pierwiastka stosuje się jako domieszkę do półprzewodników , natomiast związki boru znajdują zastosowanie w postaci lekkich materiałów, nietoksycznych środków owadobójczych i konserwantów oraz odczynników dla syntezy chemicznej.

Odkrycie

Czysty bor został wyizolowany w 1808 r. jednocześnie przez trzech chemików: Humphry Davy , Joseph Louis Gay-Lussac i Louis Jacques Thénard.

Występowanie

Zawartość w górnych warstwach Ziemi wynosi 0,0009%. Ważniejsze minerały boru to: boraks , kernit, kolemanit i aszaryt.

Stabilne izotopy to ¹⁰B oraz ¹¹B. W naturze nigdy nie występuje jako wolny pierwiastek, jego głównym źródłem jest boraks.

Z punktu widzenia odżywiania, bogatym źródłem boru są świeże warzywa i owoce , a wśród tych ostatnich przede wszystkim orzechy .

Związki

Bor tworzy szereg związków chemicznych, w których przyjmuje formalne stopnie utlenienia od -3 do +3.

Przykładowe związki boru:

• borowodorek sodu NaBH₄
• borowodory, np. B₂H₆
• borazol (nieorganiczny benzen) B₃N₃H₆
• czterochlorek czteroboru B₄Cl₄
• tlenek boru(II) B₂O₂
• tlenek boru B₂O₃, kwas ortoborowy(III) H₃BO₃, ortoboran(III) metylu B(OCH₃)₃

Tworzy też iminoboran , borki i inne.

Roztwór 3% kwasu ortoborowego(III) służył i czasem dalej służy do przemywania ran. Lotne związki boru, takie jak estry kwasu borowego z alkoholem metylowym albo etylowym barwią płomień na kolor zielony.

Znaczenie biologiczne

Bor, będąc pierwiastkiem śladowym , jest niezbędny dla roślin i zwierząt. U roślin odpowiada za transport związków organicznych w łyku (głównie cukrów ), wpływa na prawidłowy wzrost łagiewki pyłkowej (jego brak powoduje zahamowanie jej wzrostu), wpływa na wytworzenie elementów płciowych u roślin. Jest pierwiastkiem, który bardzo trudno przemieszcza się w roślinie. Jego niedobór może powodować zgorzel liści sercowych i suchą zgniliznę korzeni buraka .

Bor ma również wpływ na organizm człowieka , przede wszystkim na jego kościec. Przypuszcza się, iż jest niezbędny do prawidłowej gospodarki wapniowej organizmu. Razem z wapniem , magnezem i witaminą D reguluje metabolizm , wzrost, rozwój tkanki kostnej .

Jego niedobór powoduje utratę wapnia i demineralizację kości.

W większych ilościach, związki boru, szczególnie te lotne, są trujące.

Bibliografia