Karakteristike bora kemijskog elementa

Češće nego ne, ideje o boru nisu povezane s jednostavnom tvari čija su svojstva slabo poznata, ali sa spojevima - borovom kiselinom ili njezinom soli zvanom smeđa. Element bor široko rasprostranjen u Zemljinoj kori, dovoljno je reći da je više od stotinu kamenja i minerala ga sadrže u svom sastavu. U ovom članku ćemo proučiti fizikalna i kemijska svojstva elementa i razmotriti primjenu bora i njegovih spojeva u industriji, medicini i poljoprivredi. Zanimljivo pitanje je utjecaj borata na ljudsko tijelo i njihovu ulogu u metabolizmu, što ćemo saznati na specifičnim primjerima.

Značajke fizičkih svojstava

Za osobe koje nisu povezane s kemije, osnovne karakteristike elementa - agregatno stanje, gustoća, vrelište ili talište - nije poznato. Štoviše, kao jednostavna tvar, element bora u prirodi se ne pojavljuje. U normalnim uvjetima, to je amorfna masa tamne boje. Kristalni oblik ima različitu boju: bezbojno, crveno ili sivo. Spoj može formirati do deset vrsta alotropnih modifikacija, koje se razlikuju u strukturi kristalne rešetke. On zauzvrat ovisi o temperaturi dobivanja tvari. Bor je lomljiv, ali vrlo težak, a ova je karakteristika druga samo dijamant, ona također dobro provodi električnu struju.

Položaj u periodnom sustavu: karakteristične značajke spoja

Svojstva boronskog elementa određena su mjestom zauzimanja u periodičkom sustavu kemijskih elemenata. Sveučilište Mendeleev. Budući da je p-element, tvar koju smo proučavali pokazuje ne-metalna i metalna svojstva i u spojevima ima oksidacijsko stanje od +3. To znači da za stvaranje kemijske veze atom bora daje svoje tri elektrona koji se nalaze na posljednjoj razini energije. Mnoga uobičajena fizikalna i kemijska svojstva s silicijem periodički sustav dijagonalno. U 13. skupini tablice, svojstva bora kemijskog elementa imaju najizrazitije ne-metalni karakter. Uz povećanje atomske jezgre zadužen za sve ostale članove - aluminija, galija, indija - glatka dobitak primijetio znakove metale. Atomi elemenata pronađenih u obliku dvaju izotopa s masovnim brojevima 10 i 11. Prva od njih je zanimljiv imovine koja je omogućila korištenje izotopa u nuklearnoj fizici, drugi aktivno se koristi u proizvodnji čelika. Upoznat ćemo ih detaljnije.

Uloga elementa u suvremenim industrijama

izotop ¹⁰B može apsorbirati elementarne čestice, neutrone, koji se brzo kreću u reaktorima nuklearnih elektrana. Koristi se kao čimbenik koji ne dopušta nuklearnoj reakciji da ide u nekontroliranu fazu, što rezultira eksplozijom. Kod taljenja željeznih i obojenih metala, jednostavna tvar se koristi kao aditiv koji smanjuje veličinu zrna legure, što značajno poboljšava fizička svojstva. Sposobnost da se formira sloj na metalnim površinama - ova karakteristika bora kemijskog elementa, nazvana boratura, poboljšava kvalitetu proizvoda i štiti ih od korozije.

Kako dobiti jednostavnu tvar?

Slobodni boro u obliku amorfnog praha može se dobiti smanjenjem njegovog oksida s metalnim magnezijem. Dobiveni spoj sadrži nečistoće, nije široko rasprostranjen. Stoga je nedavno korištena metoda toplinske razgradnje borana - spojeva s vodikom ili redukcija bor halogenida. U ovom slučaju, čistoća bora je visoka. Izgleda poput crnog i vrlo čvrstog kristala.

Distribucija u prirodi

Više od stotinu minerala i ruda sadrže element u obliku borata i borosilikata. Najpoznatiji od njih su datoliti i kristalni hidrat Na₂B₂O₇ X 10 H₂O, zvane smeđa. Oni su dio stijena nastalih kao rezultat vulkanske erupcije, kao i one koje imaju sedimentno podrijetlo. Evo još nekih predstavnika stijena koje nose bor. Na primjer, nazvan po talijanskom kemičaru A. Avogadru, koji je odredio molarnu zapreku plinova, avogadrit. To je složeni spoj kalij, fluor i bor. Drugi, rijetki spoj - ulexit, je kristalni hidrat kalcija i natrij borata. Ili peynit je mineral koji sadrži blago vrijednih elemenata, kao što su aluminij, cirkonij, bor. Element karakteristika bio bi nepotpun, ako nismo misliti najširi mogući promet u sastavu geotermalnih mineralne vode gejziri i morske vode. Posebno visok sadržaj iona B³⁺ Zapisano je u balneološkim i izvorima pića Kavkaza i Krima.

Značajke reakcija s kemikalijama

Kao što smo već rekli, svojstva bora u mnogočemu nalikuju siliciju. Pri normalnoj temperaturi i tlaku, to je dovoljno pasivno i samo u interakciji s najaktivnijim nonmetalfluorom. Kada se zagrije, reagira s klorom, bromom i drugim halogenom, kao i fosforom, dušikom i ugljikom. Da bi se dobio spoj borova s ​​vodikom, koristi se reakcija između jake anorganske kiseline i borata alkalijskih i zemno alkalijskih metala. U oksidacijskim redukcijskim reakcijama s oksidima, na primjer fosforom ili silicijem, borni element ponaša se kao redukcijsko sredstvo, ali uopće ne djeluje u interakciji s alkalijama. Trisoična kiselina - H₃BO₃, koji je važan za industriju sirovina, može se dobiti jednostavnim djelovanje na tvari vruće otopine dušičnu ili sumpornu kiselinu ili bor otapanjem u zlatotopci: mješavinu dušične kiseline i klorovodična. Borna kiselina ima izražene baktericidna svojstva i koristi se u medicini. Međutim, u visokim dozama vrlo je toksičan, pa je sada njegova upotreba ograničena.

Soli bornih kiselina

Ako se u kemijskoj literaturi spominju borati, onda su soli tetraboronske kiseline H₂B₄O₇ ili drugih, manje hidriranih spojeva od konvencionalne borne kiseline. Najvažnije za industriju je natrij tetraborat, u svakodnevnom životu često se zove smeđa. U proizvodnji glinenu i porculan elemenata bor koristi kao komponenta glazuru, a dio njegove obloge kod proizvodnje enamelware boraks. natrijev tetraborat odavno koriste u industriji stakla za priopćavanje posebna svojstva stakla kao što su visoka transparentnost i sposobnost da prođe 75% ultraljubičastih zraka doživljava žive objekata.

Bor kao element u tragovima u organizmu

Najvažniji utjecaj na ovu komponentu na biljkama. Riječ je o fitohormonima koji reguliraju razvoj obrazovnog tkiva - meristema, smješten na vrhovima mladih izbojaka i na mjestu rasta biljaka. Ako je tlo slabo u ionima B³⁺, onda ne postoji samo zaostajanje u razvoju, već i inhibicija reproduktivnih funkcija, a biljka prestane oblikovati cvjetove. Kemijski element bora ulazi u tlo zajedno s mineralnim gnojivima, koji se uvode u jesen.

Postoje biljni pokazatelji pomoću kojih možete procijeniti sadržaj spoja u otopini tla. Na primjer, halofit solyanka pri visokoj koncentraciji aniona BO₃³ postaje divovska u veličini, a stepenici soli i pelin zaustavljaju rast. Bor je važan za ljudsko tijelo. To utječe na funkciju inzulina, povećava njegovu aktivnost, regulira proizvodnju spolnih hormona i uzbude živčanih vlakana.

U ovom članku dali smo karakterizaciju elementa bora i otkrili njegov značaj za ljudski život.