Boorioksidi (B2O3) Mikä on, rakenne, ominaisuudet, käyttää

Hän boorioksidi o boorihydridi on epäorgaaninen yhdiste, jonka kemiallinen kaava on B₂JOMPIKUMPI₃. Koska boori- ja happea elementit ovat jaksollisen taulukon P -lohko P, ja vielä enemmän heidän ryhmiensä päätä, niiden välinen elektronegatiivisuuden ero ei ole kovin korkea; Siksi odotetaan, että b₂JOMPIKUMPI₃ olla luonteeltaan kovalenttinen.

B₂JOMPIKUMPI₃ Se valmistetaan liuottamalla booraksi väkevöityyn rikkihapossa sulautumisuunin sisään ja lämpötilassa 750ºC; Lämpö kuivuttava boorihappo, B (OH)₃, lämpötilassa noin 300 ° C; tai se voidaan muodostaa myös diborano -reaktion tuotteena (B₂H₆) Hapen kanssa.

Boro -oksidilla voi olla puoliksi läpinäkyvä tai kiteinen lasinen ulkonäkö; Jälkimmäinen jauhamalla voidaan saada pölymuodossa.

Vaikka se ei näytä ensi silmäyksestä, B: tä otetaan huomioon₂JOMPIKUMPI₃ yhtenä monimutkaisimmista epäorgaanisista oksideista; Ei vain rakenteellisesta näkökulmasta, vaan myös muuttuvien ominaisuuksien vuoksi, jotka lasi ja keramiikka hankkivat, joihin ne lisätään heidän matriisiinsa.

Boro -oksidirakenne

Yhtenäisyys bo₃

B₂JOMPIKUMPI₃ Se on kovalenttinen kiinteä, joten teoriassa niitä ei ole sen ionin B -rakenteessa³⁺ ei myöskään^2-, Mutta b-o linkit. Valencian linkkiteorian (TEV) mukaan boori voi muodostaa vain kolme kovalenttisia linkkejä; Tässä tapauksessa kolme B-O-linkkiä. Tämän seurauksena odotettavissa olevan geometrian on oltava trigonaalista, Bo₃.

Bo -molekyyli₃ Se on huonoja elektroneja, etenkin happiatomeja; Useat heistä voivat kuitenkin olla vuorovaikutuksessa toistensa kanssa mainittua puutetta. Siten kolmiot bo₃ Niihin liittyy happisillan jakaminen, ja ne jakautuvat avaruuteen kolmionmuotoisina rivit verkot niiden tasoilla, jotka ovat suuntautuneita eri tavoin.

Voi palvella sinua: tyydyttymätön ratkaisu

Kiteinen rakenne

Boro -oksidirakenne. Andif1, Wikimedia Commons.

Yläkuvassa esimerkki näistä riveistä, joissa on kolmionmuotoiset yksiköt₃. Jos sitä havaitaan huolellisesti, kaikki suunnitelmien kasvot eivät osoita lukijalle, vaan toiselle puolelle. Näiden kasvojen suuntaukset voivat olla vastuussa siitä, kuinka B määritetään₂JOMPIKUMPI₃ tietyssä lämpötilassa ja paineessa.

Kun näillä verkoilla on pitkä mittainen rakenteellinen kuvio, se on kiteinen kiinteä aine, joka voidaan rakentaa sen yksikkösolusta. Tässä sanotaan, että b₂JOMPIKUMPI₃ Siinä on kaksi kiteistä polymorfia: α ja β.

Α-B₂JOMPIKUMPI₃ Sitä tuotetaan ympäristön paineessa (1 atm), ja sanotaan, että se on kineettisesti epävakaa; Itse asiassa tämä on yksi syy siihen, miksi boorioksidi on todennäköisesti vaikea kiteytysyhdiste.

Toinen polymorfia, β-B₂JOMPIKUMPI₃, Korkeat paineet saadaan GPA -alueella; Siksi sen tiheyden on oltava suurempi kuin α-B₂JOMPIKUMPI₃.

Lasimainen rakenne

Boroksolirengas. Ccoil (puhu). Wikimedia Commons.

Bo -verkot₃ Luonnollisesti taipumus omaksua amorfiset rakenteet; Näistä puuttuu malli, joka kuvaa kiinteän molekyylejä tai ioneja. Syntetisoimalla b₂JOMPIKUMPI₃ Sen vallitseva muoto on amorfinen eikä kiteinen; Oikeasti sanoin: se on kiinteämpi lasimainen kuin kiteinen.

Sitten sanotaan, että b₂JOMPIKUMPI₃  Se on lasimainen tai amorfinen, kun Bo -pojat₃ Ne ovat sotkuisia. Ei vain tämä, mutta myös muuttavat tapaa, jolla he liittyvät. Trigonaalisen geometrian tilaamisen sijasta boroksirengas (ylivoimainen kuva) päätyy tutkijoiden luomiseen (ylivoimainen kuva).

Voi palvella sinua: 20 esimerkkiä kemiallisesta energiasta

Huomaa, että kolmionmuotoisten ja kuusikulmaisten yksiköiden välillä on selvä ero. Kolmionmuotoinen karakterisoi b₂JOMPIKUMPI₃ kiteinen ja kuusikulmainen b: lle₂JOMPIKUMPI₃ lasimainen. Toinen tapa viitata tähän amorfiseen vaiheeseen on boorilasi tai kaavan avulla: G-B₂JOMPIKUMPI₃ ('G' tulee sanasta Glassy, ​​englanniksi).

Siten G-B-verkot₂JOMPIKUMPI₃ Ne koostuvat boroksolirenkaista eikä bo -yksiköistä₃. G-B₂JOMPIKUMPI₃ voi kiteyttää α-B: ksi₂JOMPIKUMPI₃, joka tarkoittaisi renkaiden kääntämistä kolmioihin ja määrittelee myös saavutetun kiteytymisasteen.

Ominaisuudet

Fyysinen ulkonäkö

Se on väritön ja lasinen kiinteä. Kiteisessä muodossaan se on valkoinen.

Molekyylimassa

69 6182 g/mol.

Maku

Hieman katkera

Tiheys

-Kristalliini: 2,46 g/ml.

-Lasimainen: 1,80 g/ml.

Sulamispiste

Sillä ei ole täysin määriteltyä fuusiopistettä, koska se riippuu siitä, kuinka kiteinen tai lasimainen se on. Puhtaasti kiteinen muoto sulaa 450ºC: seen; Lasimainen muoto kuitenkin sulaa lämpötila -alueelle, joka kattaa välillä 300 - 700ºC.

Kiehumispiste

Jälleen ilmoitetut arvot eivät vastaa tätä arvoa. Ilmeisesti nestemäinen boorioksidi (sula sen kiteistä tai lasista) kiehuu 1860ºC: n lämpötilassa.

Vakaus

Se on pidettävä kuivana, koska se imee kosteuden muuttuakseen boorihapona, b (OH)₃.

Nimikkeistö

Boro -oksidi voidaan nimetä muilla tavoilla, kuten:

-Diboro -trioksidi (systemaattinen nimikkeistö).

-Boorioksidi (III) (varastossa nimikkeistö).

-Boorioksidi (perinteinen nimikkeistö).

Sovellukset

Jotkut boorioksidin käytöstä ovat:

Boro trihalogenuros -synteesi

B: stä₂JOMPIKUMPI₃ voidaan syntetisoida trihalogenuros de Boro, BX₃ (X = f, cl y br). Nämä yhdisteet ovat Lewis -happoja, ja niiden kanssa on mahdollista tuoda booriatomit tietyille molekyyleille muiden johdannaisten saamiseksi, joilla on uusia ominaisuuksia.

Se voi palvella sinua: Polyiatomit -ionit: Lista ja harjoitukset

Hyönteismyrkky

Kiinteä seos boorihapolla, B₂JOMPIKUMPI₃-B (OH)₃, edustaa kaavaa, jota käytetään kotimaan hyönteismyrkkynä.

Metallioksidien liuotin: lasinmuodostus, keramiikka ja booriseokset

Nestemäinen boorioksidi kykenee liuottamaan metallioksideja. Tästä tuloksena olevasta seoksesta, kun se on jäähdytetty, saadaan kiintoaineet, jotka koostuvat boorista ja metalleista.

B: n määrästä riippuen₂JOMPIKUMPI₃ Käytetään, samoin kuin tekniikka ja metallioksidin tyyppi, rikas valikoima lasia (borosilikaatit), keramiikka (nitridit ja boorikarbidit), ja seoksia voidaan saada (jos vain metalleja käytetään).

Yleensä lasi tai keramiikka saa suuremman vastus- ja voiman ja myös suuremman kestävyyden. Lasin tapauksessa niitä käytetään optisiin ja kaukoputken linsseihin ja elektronisiin laitteisiin.

Sideaine

Teräsvalimouunien rakentamisessa käytetään tulenkestäviä tiilejä, joissa on magnesiumia. Heissä boorioksidia käytetään sideaineena, auttaen pitämään ne voimakkaasti yhtenäisinä.

Viitteet

1. Boorioksidi. Toipunut: Pubchem.NCBI.Nlm.NIH.Hallitus
2. Borix -oksidi. 20 Mule Team Borax. Palautettu: Borax.com