או בּוֹרהוא חצי מידה השייך למשפחת 3A או קבוצה 13, עם חמש פרוטונים במבנה שלה. בורון עושה שלוש אג"ח עקב הַכלָאָה sp2, המורכב הוא יוצא מן הכלל לכלל האוקטט. זהו מוליך למחצה תגובתי נמוך, אור, שמוסיף חוזק מכני ועמידות בפני קורוזיה לחומרים כמו סגסוגות פלדה וזכוכית, ובכך משמש לציוד חלל, בנייה אזרחית ומוצרי ספורט.
הבורון ממלא תפקידים חשובים במטבוליזם של צמחים ובעלי חיים, פועל על לפחות 26 אנזימים מהצומח, ובגוף האדם מסייע לספיגה של סִידָן, מגנזיום ו זַרחָן.
קרא גם: ניוביום - מתכת עם יישומים תעשייתיים ומסחריים שונים
תכונות בורון
סֵמֶל: ב
מסה אטומית: 10,811 (7) u
מספר אטומי: 5
שליליות אלקטרונית: 2,04
תצורה אלקטרונית: 1s² 2s² 2p¹
סדרה כימית: קבוצה 13 חצי מתכת או משפחה 3
תקופת הטבלה המחזורית:2°
מאפייני בורון
לא טוב מנצח.
יש לו קשיות גבוהה.
יש לו חוזק מכני גבוה.
היבט: אבקה, מוצקה בטמפרטורת החדר, אמורפית, בצבע אפור כהה
יש לו תגובתיות נמוכה.
הוא נמצא רק כחלק מתרכובות אחרות, כגון:
- חומצת בור (H3BO3);
- דו תחמוצת בורון (ב2או3);
- בורקס (Na2B4O7.10 שעות3O).
נוטה להופיע קשרים קוולנטיים.
יש לזה הַכלָאָה מסוג sp2.
היסטוריה בורון
או שם בורון הוא בא של התנאים חור אוֹ בוראה,ממוצא ערבי ופרסי בהתאמה. תרכובות בורון שימשו בעת העתיקה על ידי הסינים, המצרים והבבלים. זכוכית מחוסמת בורקס יוצרה על ידי הסינים במאה ה -19.éçשלום III, וחשבונות היסטוריים מתארים כי במאה ה -13 אובייקטים המכילים בורון בהרכבם הועברו לאיטליה על ידי החוקר והשגריר מרקו פולו.
השגת בורון טהור וגילויו כמטאלואיד התרחש במסלול בו לקחו חלק כמה מדענים וחוקרים. ג'וזף לואיס גיי-לוסאק, האמפרי דייווי ולואי ז'אק ת'נרד, בשנת 1808 הם הצליחו להתכונןר אחד fóנוסחת בורון טמאה, להתקשר בורציום, על ידי הפחתת חומצת בור עם אשלגן.
הבורון סווג כאלמנט כימי בשנת 1824, על ידי ג'ייקוב ברזליוס, שנחשב לאבי הכימיה המודרנית, הוא השיג את היסוד על ידי הפחתת מלח הבור פלואוריד, אך לא בידד אותו לחלוטין. רק בשנת 1909, בארצות הברית, יחזקאל וינטרוב הצליח באמצעות תערובת של בור כלוריד (BCl3) התאדה ומימן, לבודד לחלוטין את אלמנט הבורון.
ראה גם: מה שמות היסודות הכימיים החדשים?
השגת בורון
בורון הוא יסוד שאינו חופשי בטבעו, הוא תמיד קשור למינרלים וחומרים אחרים. ישנם 150 תרכובות המכילות בורון, והאלמנטים הנפוצים בשילוב זה הם סידן, מגנזיום ונתרן. המופע הגיאולוגי של בורון מתרחש בעיקר באזורים עם פעילות געשית, שם נמצאים המינרלים בורקס, גרניט, אולקסיט וקולמנייט, המקורות העיקריים של בורון משמשים מסחרית.
עתודות הבורקס הגדולות ביותר נמצאות בטורקיה ובמדבר מוג'בה בקליפורניה.. אפשר למצוא בורון גם באזורים ימיים, באדמה ובצמחים, אך בכמות מרוכזת קטנה יותר.
ה מיצוי בורון אמורפי, אבקה טמאה, המשמשת במאמרים פירוטכניים, יכולה להיות מיוצרת על ידי הפחתה של תלת-חמצני בורון במגנזיום, שיש להם מוצר סופי בורון עם טוהר בין 95% ל 98%:
B2O3 + 3Mg → 2B + 3MgO
בורון, בצורתו הטהורה ביותר, מתקבל על ידי התגובה בין בוריל טריכלוריד או אדי טריברומיד לבין מֵימָן לחוטים מחוממים.
יישומי בורון
מיושם בתהליך של חנינה, בשעה עָתִיק, על ידי המצרים.
משמש אומנים אירופאים בייצור תכשיטים בשל מראהו הברק.
מיושמת בייצור משקפיים מחוספס (משקפיים עמידים).
מיושם בייצור נרות.
מיושם בייצור מוצרים נגד קורוזיה.
משמש בניתוח כימי של תחמוצות.
קרניט, מינרל המורכב מבורון, משמש בתחומי הבנייה האזרחית והטכנולוגיה הגרעינית.
סיבים המורכבים מבורון הם עמידים וקלילים, ומשמשים בציוד תעופה ומוצרי ספורט, כמו מועדוני גולף, מחבטים ועמודי דיג.
תרכובות בורון, כמו בורקס וחומצה בורית, הם קוטלי חיידקים וקוטלי חרקים יעילים, במיוחד נגד ג'וקים, מכיוון שהם מחלישים את מערכת העיכול שלך.
זהו חלק מהרכבם של מגנטים נדירים של אדמה או מגנטים של ניאודימיום, המיושמים במכשירים אלקטרוניים ואלקטרומכניים ובתהודה מגנטית.
יש לו תפקיד חשוב בפיזיולוגיה של בעלי חיים וצמחים, והוא פועל על תהליכים מטבוליים הקשורים למבנה העצם וייצור המינרלים. זה יושם באופן נרחב בייצור תוספי מזון לטיפול בסידן, מגנזיום ו ויטמין די.
גישה גם: ברזל - מרכיב חיוני נוסף לשמירה על בריאותנו
תרגילים נפתרו
שאלה 1 - (COMVEST) גילוי היסוד בורון (Z = 5) מיוחס לסר המפרי דייוי, גיי לוסאק ול '. י. ת'נארד, בשנת 1808, במקביל באנגליה ובצרפת. בהתבסס על מספר האטום שלו בלבד, ניתן להסיק מידע רב על תכונותיו. להלן כמה מהתכונות הללו, אך רק אחת נכונה:
א) מצב החמצון הנפוץ ביותר שלו הוא 2.
ב) מבנה לואיס של המולקולה הדיאטומית שלך הוא: ב: ב:
ג) עליו ליצור מולקולות בהן אטום הבורון אינו מציית לכלל האוקטט.
ד) אינו יוצר תרכובות קוולנטיות.
ה) זהו אלמנט מהתקופה השלישית בטבלה המחזורית.
פתרון הבעיה
חלופה ג '.
א) לא נכון - מצבו של חִמצוּן הבורון הנפוץ ביותר הוא 3.
ב) לא נכון - מבנה לואיס החל על מולקולת הבורון הדיאטומית הוא B=ב.
ג) נכון - בורון הוא יוצא מן הכלל לכלל האוקטט, יש לו הכלאה של sp2, ולכן הוא יציב, עם שישה אלקטרונים בתוך שכבת הערכיות.
ד) לא נכון - בורון יוצר תרכובות קוולנטיות, היכול ליצור שלוש קשרים קוולנטיים.
ה) לא נכון - בורון שייך לתקופה השנייה של טבלה מחזורית.
שאלה 2 - עיין בהצהרות הבאות בנוגע לאלמנט בורון, ושפט אותם כנכונות או כוזבות.
אני - בורון הוא מטאל, בעל שישה אלקטרונים במבנה האטומי הטבעי שלו, כיוון שהוא בורח משלטון האוקטט.
II - בורון משמש בניסוח תוספי תזונה למניעת אוסטאופורוזיס.
III - בורון משמש לייצור זכוכית מחוסמת וסגסוגות פלדה, מכיוון שהוא מוסיף עמידות מכנית לחומרים אלה.
א) רק אני צודק.
ב) רק III נכון.
ג) I ו- II נכונים.
ד) II ו- III נכונים.
ה) כולם נכונים.
פתרון הבעיה
חלופה ד '
אני - לא תקין: בורון הוא לא א אמטל ואין לו שישה אלקטרונים במבנה האטומי המקורי שלו. הוא באמת א חריג לכלל האוקטט, אך הוא מתייצב רק בעזרת אלקטרונים אלקטרוניים בשכבת הערכיות כאשר הוא נקשר לאטום אחר.
II - CORRECT: בורון מסייע בספיגת חומרים מזינים חיוניים במבנה העצם, כגון סידן ומגנזיום.
III - נכון: בורון הוא אלמנט בעל קשיות גבוהה ותגובתיות נמוכה, וכאשר הוא מוחל על מתכות, הוא מוסיף חוזק לסגסוגת מכני ומאכל, אותו דבר קורה במקרה של זכוכית מחוסמת, הדאגה העיקרית, במקרה זה, היא ביחס לעמידות בפני חיכוכים.
מאת ליסה ברנרדס מארקס
מורה לכימיה
