B2o3 какие свойства проявляет

Оксид бора (сесквиоксид бора, борный ангидрид)  B2O3 — бинарное неорганическое химическое соединение бора с кислородом, ангидрид борной кислоты, бесцветное, довольно тугоплавкое, стекловидное или кристаллическое вещество, диэлектрик.

Стеклообразный оксид бора имеет слоистую структуру (расстояние между слоями 0,185 нм), в слоях атомы бора расположены внутри равносторонних треугольников  BO3  (d В—О=0,145 нм). Эта модификация плавится в интервале температур 325—450 °C и обладает высокой твёрдостью. Она получается при нагревании бора на воздухе 700 °C или обезвоживанием ортоборной кислоты. 

Кристаллический  B2O3, который получают осторожным отщеплением воды от метаборной кислоты  HBO2, существует в двух модификациях — с гексагональной кристаллической решёткой, при 400 °C и 2200 МПа переходящей в моноклинную.

Свойства

• Борный ангидрид гигроскопичен, он бурно растворяется в воде, образуя вначале различные метаборные кислоты общей формулы  (HBO2)n. Дальнейшее оводнение приводит к образованию ортоборной кислоты  H3BO3.

Расплавленный  B2O3 хорошо растворяет оксиды многих элементов. С оксидами металлов образует соли бораты.

•  B2O3 является кислотным ангидридом, проявляя также очень слабые признаки амфотерности:

 2 B2O3 + P4O10 → 4 BPO4 B2O3 + 3 H2O → 2 H3BO3

• С соляной кислотой реагирует при нагревании ( t>100∘C ): B2O3 + 6 HCl  →t   2 BCl3 + 3 H2O
• Сам оксид бора не восстанавливается углеродом даже при температуре белого каления, однако разлагается, если одновременно ввести в реакцию вещества, способные заместить кислород (хлор или азот):

 B2O3 + 3 C + 3 Cl2 → 2 BCl3 + 3 CO

• При нагревании оксида бора с элементарным бором выше 1000о в парах существуют термически устойчивые линейные молекулы O=B—B=O. При быстром охлаждении паров ниже 300о может быть получен белый твёрдый полимер состава  (B2O2)n, не имеющий определённой точки плавления и сильно реакционноспособный. Под давлением в 60 тыс. ат. и температуре 1500о оксид бора взаимодействует с элементарным бором по реакции:

 B2O3 + 4 B → 3 B2OЭтот низший оксид бора имеет графитоподобную слоистую структуру.

Получение

Образуется при нагревании бора в атмосфере кислорода или на воздухе

 4 B + 3 O2 → 2 B2O3

А также при обезвоживании борной кислоты:

 2 H3BO3 → B2O3 + 3 H2O

Применение

• Флюсы для стекла и эмали.
• Исходный материал для синтеза других соединений бора, таких как карбид бора.
• Добавка, используемая в стекловолокне (оптических волокнах).
• Используется в производстве боросиликатного стекла.
• Используется в качестве кислотного катализатора в органическом синтезе.

Биологическая роль

Токсикология

Оксид бора B2O3 (сесквиоксид бора; ангидрид борной кислоты) по степени воздействия на организм человека относится к веществам 3-го класса опасности (“умеренно-опасное” химическое вещество).

Предельно допустимая концентрация оксида бора в воздухе рабочей зоны составляет 5 мг/м3.

Реактив пожаро- и взрывобезопасен.

Вдыхание пыли оксида бора, судя по всему, может вызвать раздражение слизистых оболочек.

В больших концентрациях оксид бора может обладать гонадотропным или гепатотоксическим действием.

Данный химический элемент, очень интересен. По сути, он является одним из простейших по строению неметаллов, после водорода и гелия. Задания, связанные с Бором могут попадаться на ЕГЭ, однако его часто «забывают» изучить в рамках школьного курса химии. Так давайте самостоятельно познакомимся с этим замечательным химическим элементом.

В периодической системе химических элементов Д.И. Менделеева, Бор располагается во 2 периоде, III группе, главной подгруппе. В своей подгруппе он является единственным элементом неметаллом. Порядковый номер Бора – 5, атомная масса элемента – 11.

Схема строения атома бора может быть изображена так:

Исходя из этого электронная формула бора:

История открытия химического элемента Бора.

Впервые, Бор был получен в 1808 году французскими химиками Ж. Гей-Люссаком и Л. Тенаром, путем нагревания борного ангидрида B2O3 с металлическим калием.

Через несколько месяцев бор получил Гемфри Дэви электролизом расплавленного B2O3.

Название элемента произошло от арабского слова «бурак» или персидского «бурах», которые использовались для обозначения буры (наиболее распространенного и используемого соединения бора).

Физические свойства.

Бор может быть представлен в виде практически белого, серого или красного кристаллического вещества, а так же в виде темного аморфного вещества. Это совершенно нормально, так как данный элемент имеет около десятка аллотропных модификаций.

Аллотропия — это способность некоторых химических элементов существовать в виде двух и более простых веществ, различных по строению и свойствам.

Образование той или иной модификации и их взаимные переходы определяются в основном температурой, при которой получают бор.

По твердости бор занимает второе место (после алмаза), среди всех веществ. Тип кристаллической решетки Бора – атомная.

Способы получения.

1. Бор можно получить путем пиролиза бороводородов:

B2H6 = 2B +3H2

2. Путем металлотермии (то есть вытеснением его из соединения с помощью активных металлов).

B2O3 + 3Mg = 3MgO + 2B

3. Вытеснением его из соединений при помощи водорода:

2BBr3 + 3H2 = 2B + 6HBr

4. Термическим разложением галогенида бора в присутствие катализатора:

2BI3 = 2B + 3I2

Химические свойства Бора:

1. Взаимодействует с фтором.

Необходимо отметить, что бор является довольно инертным неметаллом. При нормальных условиях, без нагревания он реагирует только со фтором.

2B + 3F2 → 2BF3↑

2. Взаимодействует с кислородом (реакция горения).

4B + 3O2 → 2B2O3

3. Взаимодействует с некоторыми неметаллами.

Например, при нагревании бор реагирует с галогенами, азотом, фосфором и углеродом:

2B + 3Cl2 → 2BCl3

2B + N2 → 2BN

B + P → BP

4B + C → B4C

4. Взаимодействует с кремнеземом.

При сильном нагревании бор способен восстановить кремний из его оксида:

3SiO2 + 4B → 3Si + 2B2O3

5. Взаимодействие с кислотами:

Кислоты, не являющиеся окислителями, с бором не реагируют, однако концентрированная азотная кислота и «царская водка» окисляют его до борной кислоты.

B + HNO3 = H3BO3 + NO2 + H2O

Стоит отметить, что напрямую бор не взаимодействует с водородом, поэтому бороводороды обычно получают косвенным путем.

Соединения бора.

В природе бор часто встречается в составе различных минералов:

• Бандилит – CuCl[B(OH)4]
• Йохачидолит – CaAlB3O7
• Курнаковит – Mg[B3O3(OH)5]·5(H2O)
• Ридмерджнерит – NaBSi3O8
• Улексит – NaCa[B5O6(OH)6] • 5 H2O

Однако, как уже упоминалось ранее наиболее распространенным и используемым соединением бора является бура (Na2B4O7*10H2O).

Сферы применение буры:

• служит сырьем для производства борной кислоты.
• используется в производстве оптических и цветных стёкол, различных керамик.
• в производстве различных эмалей.
• как дезинфицирующее и консервирующее средство.
• в фармацевтической промышленности.
• в аналитической химии.
• является компонентом некоторых моющих средств.
• компонент косметики.

Стоит так же сказать несколько слов, про оксид бора и борную кислоту.

Оксид Бора (B2O3) – это бинарное неорганическое химическое соединение бора с кислородом, бесцветное, довольно тугоплавкое, стекловидное или кристаллическое вещество, диэлектрик. Является кислотным оксидом и при взаимодействие с водой дает борную кислоту:

B2O3 + 3H2O → 2H3BO3

Борная кислота (H3BO3) – это бесцветное кристаллическое вещество, без запаха. Является слабой кислотой.

Интересно то, что при взаимодействие со щелочами, на выходе, образуются продукты известные, как тетрабораты:

4H3BO3 + 2NaOH → Na2B4O7 + 7H2O

С избытком щелочи они могут быть переведены в метабораты:

Na2B4O7 + 2NaOH = 4NaBO2 + H2O

Сферы применения борной кислоты:

• В медицине в качестве антисептического средства.
• Как борное удобрение.
• В фотографии, в составе мелкозернистых проявителей и кислых фиксажей для создания слабой кислотной среды.
• В пищевой промышленности, как пищевую добавку E284.
• В ювелирном деле, как основа флюсов для пайки золотосодержащих сплавов.
• В быту, для уничтожение тараканов, муравьёв, клопов.

Вот собственно и все. Очень надеюсь, что вы узнали для себя что-то новое.