- Boroksidstruktur
- BO-enhet
- Krystallstruktur
- Glasslegemet
- Egenskaper
- Fysisk utseende
- Molekylmasse
- Smak
- tetthet
- Smeltepunkt
- Kokepunkt
- Stabilitet
- nomenklatur
- applikasjoner
- Syntese av bor trihalider
- insektmiddel
- Løsningsmiddel for metalloksider: dannelse av glass, keramikk og borlegeringer
- Binder
- referanser
Den boroksid eller borsyreanhydrid er en uorganisk forbindelse hvis kjemiske formel er B 2 O 3 . Ettersom bor og oksygen er elementer i p-blokken i det periodiske systemet, og enda mer hoder for deres respektive grupper, er ikke elektronegativitetsforskjellen mellom dem veldig stor; Derfor, B 2 O 3 er forventet å være kovalent natur.
B 2 O 3 blir fremstilt ved oppløsning av boraks i konsentrert svovelsyre i en smelteovn, og ved en temperatur på 750 ° C; termisk dehydratiserende borsyre, B (OH) 3 , ved en temperatur på ca. 300 ° C; eller den kan også være utformet som et produkt av reaksjonen av diboran (B 2 H 6 ) med oksygen.
Boroksidpulver. Kilde: Materialscientist på engelsk Wikipedia
Boroksid kan ha et halvtransparent glassaktig eller krystallinsk utseende; sistnevnte ved sliping kan oppnås i pulverform (toppbilde).
Selv om det kanskje ikke virker slik ved første øyekast, regnes B 2 O 3 som en av de mest komplekse uorganiske oksydene; ikke bare fra et strukturelt synspunkt, men også på grunn av de variable egenskapene som er anskaffet av glass og keramikk som dette er lagt til deres matrise.
Boroksidstruktur
BO-enhet
B 2 O 3 er et kovalent fast stoff, så i teorien er det ingen B 3+ eller O 2- ioner i strukturen , men BO-bindinger. Bor, i følge valensbindingsteorien (TEV), kan bare danne tre kovalente bindinger; i dette tilfellet tre BO-lenker. Som en konsekvens av dette må den forventede geometrien være trigonal, BO 3 .
BO 3- molekylet er mangel på elektroner, spesielt oksygenatomer; Imidlertid kan flere av dem samhandle med hverandre for å tilføre nevnte mangel. Dermed blir BO 3- trekanter sammenføyd ved å dele en oksygenbro, og blir fordelt i verdensrommet som nettverk av trekantede rader med planene sine orientert på forskjellige måter.
Krystallstruktur
Boroksyd krystallinsk struktur. Kilde: Orci
Et eksempel på slike rader med BO 3 trekantede enheter er vist på bildet over . Hvis du ser nøye, peker ikke alle ansiktene til planene mot leseren, men den andre veien. Orienteringene av disse flater kan være ansvarlige for hvordan B 2 O 3 er definert ved en viss temperatur og trykk.
Når disse nettverkene har et langstrakt strukturelt mønster, er det et krystallinsk fast stoff, som kan bygges fra enhetens celle. Dette er hvor det sies at B 2 O 3 har to krystallinske polymorfer: α og β.
Α-B 2 O 3 blir produsert ved omgivelsestrykk (1 atm), og sies å være kinetisk ustabilt; faktisk er dette en av grunnene til at boroksyd trolig er en vanskelig å krystallisere forbindelse.
For de andre polymorfene, β-B 2 O 3 , oppnås ved høye trykk i GPa område; Derfor må dens densitet være større enn for α-B 2 O 3 .
Glasslegemet
Boroxol ring. Kilde: CCoil
BO 3- nettverk har naturlig en tendens til å ta i bruk amorfe strukturer; Dette er, de mangler et mønster som beskriver molekyler eller ioner i det faste stoffet. Når B 2 O 3 blir syntetisert, er den dominerende form amorfe og ikke krystallinsk; med riktige ord: det er et fast stoff som er mer glassaktig enn krystallinsk.
B 2 O 3 sies da å være glassaktig eller amorf når dets BO 3 -nettverk blir uoversiktlig. Ikke bare dette, men de endrer også måten de kommer sammen på. I stedet for å bli ordnet i en trigonal geometri, ender de opp med å koble sammen for å lage det forskere kaller en boroksolring (toppbilde).
Legg merke til den åpenbare forskjellen mellom trekantede og sekskantede enheter. De triangulære seg karakterisere krystallinske B 2 O 3 , og den sekskantede som den glassaktige B 2 O 3 . En annen måte å referere til denne amorfe fasen er bor glass, eller med en formel: gB 2 O 3 ('g' kommer fra ordet glassaktig, på engelsk).
Dermed er gB 2 O 3- nettverk sammensatt av boroksolringer og ikke BO 3- enheter . Imidlertid, GB 2 O 3 kan krystallisere for å α-B 2 O 3 , noe som ville innebære en indre omdannelse av ringene til trekanter, og vil også definere graden av krystallisasjon oppnådd.
Egenskaper
Fysisk utseende
Det er et fargeløst, glassaktig faststoff. I sin krystallinske form er den hvit.
Molekylmasse
69,6182 g / mol.
Smak
Litt bittert
tetthet
-Krystallinsk: 2,46 g / ml.
-Vitreous: 1,80 g / ml.
Smeltepunkt
Det har ikke et fullt definert smeltepunkt, fordi det avhenger av hvor krystallinsk eller glassaktig det er. Den rent krystallinske formen smelter ved 450 ° C; den glassede formen smelter imidlertid i et temperaturområde fra 300 til 700 ºC.
Kokepunkt
Igjen stemmer ikke de rapporterte verdiene med denne verdien. Tilsynelatende koker flytende boroksid (smeltet fra dets krystaller eller fra glasset) ved 1860 ºC.
Stabilitet
Den må holdes tørr, da den absorberer fuktighet for å transformere seg til borsyre, B (OH) 3 .
nomenklatur
Boroksid kan navngis på andre måter, for eksempel:
-Diboronoksyd (systematisk nomenklatur).
-Boron (III) oksid (stamnomenklatur).
-Borisk oksid (tradisjonell nomenklatur).
applikasjoner
Noen av bruksområdene for boroksid er:
Syntese av bor trihalider
Boron trihalogenides, BX 3 (X = F, Cl og Br) kan syntetiseres fra B 2 O 3 . Disse forbindelsene er Lewis-syrer, og med dem er det mulig å innføre boratomer i visse molekyler for å oppnå andre derivater med nye egenskaper.
insektmiddel
En faststoffblanding med borsyre, B 2 O 3 -B (OH) 3 , representerer en formel som brukes som en husholdning insektmiddel.
Løsningsmiddel for metalloksider: dannelse av glass, keramikk og borlegeringer
Flytende boroksyd er i stand til å oppløse metalloksider. Fra denne resulterende blanding oppnås, når den er avkjølt, faste stoffer sammensatt av bor og metaller.
Avhengig av mengden av B 2 O 3 anvendes, så vel som den teknikk, og typen av metalloksyd, et rikt utvalg av glass (borsilikater), keramer (bornitrider og karbider), og legeringer (hvis brukt) kan oppnås. bare metaller).
Generelt oppnår glass eller keramikk større motstand og styrke, og også større holdbarhet. Når det gjelder briller, ender de opp med å brukes til optiske linser og teleskoplinser, og til elektroniske apparater.
Binder
Ved konstruksjon av stålsmelteovner brukes magnesiumbaserte ildfaste murstein. Boroksid brukes som et bindemiddel, og hjelper dem med å holde dem tett sammen.
referanser
- Shiver & Atkins. (2008). Uorganisk kjemi. (Fjerde utgave). Mc Graw Hill.
- Wikipedia. (2019). Bortrioksid. Gjenopprettet fra: en.wikipedia.org
- Pubchem. (2019). Boroksid. Gjenopprettet fra: pubchem.ncbi.nlm.nih.gov
- Rio Tinto. (2019). Borix oksid. 20 Mule Team Borax. Gjenopprettet fra: borax.com
- A. Mukhanov, OO Kurakevich, og VL Solozhenko. (SF). On the Hardness of Boron (III) Oxide. LPMTMCNRS, Université Paris Nord, Villetaneuse, Frankrike.
- Hansen T. (2015). B 2 O 3 (boroksid). Gjenopprettet fra: digitalfire.com