Borul si Compusii Acestuia

Extras din referat Cum descarc?

- Starea naturala 
Borul nu apare liber in natura ci numai sub forma de combinatii cu oxigenul: acid boric, borati, cum si in unii silicati. Acidul boric, B(OH)3, se formeaza in scoarta pamantului prin descompunerea silicatilor care contin bor cu apa calda. Intr-o regiune din centrul Italiei (Toscana) emana din pamant vapori de apa care antreneaza acidul boric. La racire se depune acid boric, exploatabil industrial. 
Combinatii ale borului se gasesc in cantitati foarte mici in fructe si in unele plante agricole (bumbac, sfecla de zahar, tutun, etc.). Borul poate fi considerat ca un hormon anorganic al plantelor (in lipsa lui multe plante se ofilesc). Cel mai important mineral de bor este kernitul, Na2B4O7 - 4 H2O. Din kernit se fabrica boraxul, cu aceeasi compozitie dar cu 10 H2O, acidul boric si alti compusi ai borului. Alte minerale de bor sunt borocalcita,CaB4O7 - 4 HaO; boronatrocalcita, Na2B4O7 - Ca2B6O11 - 16 H2O si colemanita, CaB3O4(OH)3 - H2O.
- Borul elementar
1. Obtinerea
Obtinerea borului cristalin in stare de mare puritate prezinta dificultati considerabile din cauza reactivitatii borului.
In general metodele de obtinere ale borului pot fi clasificate in patru prupe mari. Trei dintre acestea folosesc reducerea compusilor borului cu metale sau diferiti agenti (CaH2, CaC2, etc.), cu hidrogen si prin electroliza (topituri de borati sau fluoroborati). A patra categorie are la baza descompunerea termica a unor compusi ai borului (hidruri, borohidruri, halogenuri, boruri, etc.). Astfel se poate obtine, in cantitati mici, fie prin descompunerea termica a triiodurii, Bl3 la 800-1000 , pe un filament de tantal sau wolfram (sub forma de monocristale, -romboedri) sau trecand un amestec de vapori de BBr3 (foarte pura) si H2 peste un filament de tantal sau wolfram incalzit la 1200-1400 (monocristale ale modificatiei tetragonale).
In cantitati mai mari, insa de o puritate mai redusa (95-98%) si in stare amorfa se poate obtine, sub forma unei pulberi brune, prin incalzirea oxidului de bor sau fluoroboratului de potasiu cu Na, K, Mg, Ca sau Al (nu insa cu carbune, deoarece in acest caz s-ar obtine o carbura):
B2O3+3Mg=2B+3MgO+102 kcal
KBF4+3K=B+4KF
Aceasta reactie se desfasoara la o temperatura ridicata, deoarece legatura bor-oxigen este o legatura puternica. Chiar dupa indepartarea impuritatilor, prin spalare la cald cu HCl, HF si hidroxid alcalin nu se poate obtine in stare pura.
Prin reducerea anhidridei borice cu aluminiu topit, cristalizeaza asa-numitul ,,bor patratic", lucios, de culoare neagra, care este impurificat cu aluminiu.
2. Proprietati fizice
Borul, se aseamana prin proprietatile lui fizice, cu primele elemente ale grupei a IV-a principale: carbonul si siliciul. El se prezinta sub forma de pulbere formata din cristale foarte marunte, de culoare cafenie, sau sub forma de cristale negre-cenusii (cand este impurificat cu aluminiu). Densitatea este de 2,33 g/cm3 (la 20 ) si duritatea 9,3, compara!bila cu a diamantului. Caldura atomica, 2,7, se abate mult de la valoarea prevazuta de regula Dulong si Petit, ceea ce indica legaturi de tip covalent intre atomii de bor, in reteaua cristalina. Are punct de topire foarte ridicat. Conductibilitatea electrica, foarte mica, creste la incalzire si este deci o conductibilitate de semiconductor. Borul nu este solubil, fara combinare chimica, in nici un solvent. Incalzit la aer la 700 , arde cu flacara roscata.
3. Structura
Borul este remarcabil prin formele sale cristaline compli!cate. Pana la 1100 este stabila o forma , romboedrica. Reteaua cristalina a acestei forme este compusa din icosaedre B12, unite intre ele prin legaturi de cate trei atomi de bor din trei icosaedre diferite (legaturi ; lungimea 2,03 A, in timp ce distanta B-B intr-un icosaedru este 1,76 A). Intre 1100-1500 au fost obtinute mai multe forme cristaline, compuse tot din grupe B12, dar aranjate in mod diferit in retea. Una din ele, forma patratica (se obtine prin reducerea BBr3 cu H2), este compusa din icosaedre B12 unite prin atomi B, asa incat formeaza o retea covalenta tridimensionala. Peste 1500 este stabila o forma rombo!edrica, (se obtine prin cristalizarea borului topit). Celula acestei forme alotrope este extrem de complexa, deoarece contine 108 atomi (nu necesar, icosaedrii). Ea este formata din icosadrii B12, legati impreuna, cu legaturi B-B intre ei.
Icosaedru regulat de B12 Bor romboedric (legaturi )
4. Proprietati chimice
Borul este foarte inert chimic, asemanandu-se in aceasta cu siliciul. Cu oxigenul din aer se combina abia pe la 700?, dar o data aprins arde in continuare, reactia fiind puternic exoterma ( H298 = -174,6 kcal/atom-g). Daca este ars in oxigen sau in substante care degaja oxigen, o parte din bor se volatilizeaza si coloreaza flacara in verde:
4B+3O2=2B2O3+564 kcal
Borul reactioneaza la cald cu clorul (la 400 ), dand triclorura de bor, BCl3, cu bromul (la 700 , dand tribromura de brom, BBr3, etc.; la temperaturi peste 900 se combina cu azotul formand nitrura de bor, BN; cu carbonul formeaza carbura de bor, iar cu unele metale formeaza boruri.
Borul este indiferent fata de acizi; acidul azotic concentrat si apa regala il oxideaza la acid boric:
B+3HNO3=H3BO3+3NO2
Cu alcalii reactioneaza prin topire, dand borati:
2B+6NaOH=2Na3BO3+3H2
5. Borurile metalice
Cu metalele borul formeaza numeroase boruri. Aces!tea au formule care nu corespund valentelor uzuale ale metalelor respective, de ex. CaB6, AlB2, Cr3B4, Fe2B, UB4 si UB12. Compusii acestia au caracter de combinatii intermetalice. Borurile de titan, TiB2 si de zirconiu, ZrB2, se topesc in jur de 3000 si sunt foarte dure; aceste boruri se utilizeaza ca materiale refractare. Proprietatile acestea se datoresc prezentei unei retele de bor, in care sunt intercalati atomi de metal. Borurile care nu contin retele de bor, cum sunt cele cu metalele din grupa ferului, se topesc mai jos (NiB la 1020 ). Borurile refractare prezinta conductibilitate metalica.
Mai mentionam aici carbura de bor, B4C, care se obtine prin topirea oxidu!lui de bor cu carbune, in cuptorul electric. In reteaua carburii de bor, atomii de carbon apar in catene de 3 C, iar atomii de bor in icosaedre B12, identice cu cele din borul elementar. Carbura de bor are un punct de topire ridicat (2350 ); este compusul cel mai dur cunoscut pana in prezent (zgarie diamantul).
6. Intrebuintari
Consumul de bor era pana acum catva timp relativ mic; astazi borul se foloseste la fabricarea otelurilor speciale (de obicei sub forma unui aliaj de fier cu 10-20%B, ferobor), apoi la fabricarea diferitelor aliaje cu Cu, Cr, Si, W etc., intrebuintate in tehnica pentru calitatile lor remarcabile de rezistenta mecanica si chimica. Borul se mai foloseste inca si la intarirea grasimilor, avand rol de catalizator.
- Combinatiile borului
In combinatiile sale, borul este in general trivalent. Combinatiile obisnuite ale borului sunt covalente. Halogenurile insa au si caracter ionic; ele manifesta tendinta sa hidrolizeze. Aceasta se explica prin sarcina mare a nucleului de bor raportata la un volum atomic mic. Sarcina relativ mare a nucleului de bor explica si afinitatea acestui element pentru oxigen.
Din cauza proprietatii lui de a forma covalente, borul poate lega comitent elemente elctropozitive si electronegative, de exemplu oxigenul si hidrogenul. Tot din aceasi cauza poate forma lanturi in care atomii de bor sunt uniti intre ei (ca si atomii de carbon).


Fisiere in arhiva (1):

  • Borul si Compusii Acestuia.doc

Imagini din acest proiect Cum descarc?

Promoție: 1+1 gratis

După plată vei primi prin email un cod de download pentru a descărca gratis oricare alt referat de pe site.Vezi detalii.


Descarcă aceast referat cu doar 4 € (1+1 gratis)

Simplu și rapid în doar 2 pași: completezi adresa de email și plătești. După descărcarea primului referat vei primi prin email un alt cod pentru a descărca orice alt referat.

1. Numele, Prenumele si adresa de email:

Pe adresa de email specificata vei primi link-ul de descarcare, nr. comenzii si factura (la plata cu cardul). Daca nu gasesti email-ul, verifica si directoarele spam, junk sau toate mesajele.

2. Alege modalitatea de plata preferata:


* La pretul afisat se adauga 19% TVA, platibil in momentul achitarii abonamentului / incarcarii cartelei.

Hopa sus!