ホウ素の化学的性質:
シンボルBと原子番号5を備えたメタロイドであるボロンは、そのサイズ、高い電気陰性度、部分的に満たされた外側シェルのために、化学的特性のユニークな組み合わせを示します。これが故障です:
1。反応性:
* 室温の空気中の安定: ホウ素は、その保護酸化物層(B2O3)のため、室温では反応性がありません。
* 高温で酸素と反応する: 燃焼時に酸化ホウ素(B2O3)を形成します。
* ハロゲンと反応: トリフッ化ホウ素(BF3)やトリクロリドホウ素(BCL3)のようなトリハリド(BX3)を形成します。これらは非常に反応性があり、ルイス酸として使用されます。
* 酸と塩基と反応する: ホウ素は一般に酸とは反応しませんが、強力な塩基と反応してボレート(BO2-3)と水素ガスを形成します。
* 金属と反応: 硬く、融点が高いボリドを形成します。
2。結合:
* 共有結合を形成: ボロンは、電気陰性度が高く、サイズが小さいため、共有結合を形成することを好みます。
* 電子欠乏: ホウ素には3つの原子価電子しかなく、電子不足で他の原子から電子を受け入れる傾向があります。
* ホウ素クラスターの形成: ホウ素原子は複雑な構造で結合することができ、独自の結合特性を示すIcosahedral B12ユニットのようなクラスターを形成します。
3。酸性の性質:
* ルイス酸: BF3やBCL3などのホウ素化合物は、電子欠乏のためにルイス酸として作用します。彼らはオクテットを完成させるためにルイスの基地からの電子ペアを受け入れます。
* ホウ酸アニオン: 酸化ホウ帯(B2O3)は水に溶けて、弱酸であるホウ酸(H3BO3)を形成します。ボレートは、ホウ酸の塩基との反応によって形成されます。
4。その他のプロパティ:
* 高融点と沸点: その強い共有結合により、ボロンは融点と沸点が高い。
* 半導体特性: ホウ素は、部分的に満たされた外側のシェルのため、半導体特性を持っています。
* 一意の光学特性: 一部のホウ素化合物は、レーザーアプリケーションで使用される蛍光およびその他の光学特性を示します。
ホウ素の重要なアプリケーション:
* ガラスとセラミック: 酸化ホウ素は、耐熱性で知られているホウ素酸塩ガラスを作るために使用されます。
* 高強度材料: ホウ素繊維は、複合材料を強化するために使用されます。
* 電子機器: ホウ素は、半導体および太陽電池の重要な成分です。
* 農業: ホウ砂は肥料および殺虫剤として使用されます。
* 薬用用途: ホウ素化合物は、感染症や関節炎の治療に使用されています。
Boronのユニークなプロパティの組み合わせは、さまざまな分野で多様な用途を備えた貴重な素材になります。その反応性、結合特性、および酸性の性質は、その汎用性に寄与します。