Booroxide (B2O3) wat is, structuur, eigenschappen, gebruik

Hij booroxide o Borisch anhydride is een anorganische verbinding waarvan de chemische formule B is₂OF₃. Omdat het boor- en zuurstofelementen van blok P van de periodieke tabel zijn, en nog meer hoofden van hun respectieve groepen, is het verschil in elektronegativiteit tussen hen niet erg hoog; Daarom wordt verwacht dat de B₂OF₃ van covalente aard zijn.

De B₂OF₃ Het wordt bereid door borax op te lossen in geconcentreerd zwavelzuur in een fusieoven en bij een temperatuur van 750 ° C; Thermisch uitdrogen boorzuur, B (OH)₃, bij een temperatuur van ongeveer 300 ° C; of het kan ook worden gevormd als een product van de Diborano -reactie (B₂H₆) Met zuurstof.

Boro -oxide kan een semi -transparant of kristallijn glazen uiterlijk hebben; De laatste door slijpen kan worden verkregen in stofvorm.

Hoewel het niet op het eerste moment lijkt te zien, wordt de B overwogen₂OF₃ als een van de meest complexe anorganische oxiden; Niet alleen vanuit structureel oogpunt, maar ook vanwege de variabele eigenschappen die het glas en de keramiek verwerven waaraan ze aan hun matrix worden toegevoegd.

Boro -oxidestructuur

Unity Bo₃

De B₂OF₃ Het is een covalente vaste stof, dus in theorie bestaan ​​ze niet in zijn ion B -structuur³⁺ noch^2-, Maar B-O Links. Boron kan volgens Valencia's Link Theory (TEV) slechts drie covalente links vormen; In dit geval drie B-O-links. Als gevolg hiervan moet de verwachte geometrie trigonaal zijn, bo₃.

Het BO -molecuul₃ Het zijn slechte elektronen, vooral zuurstofatomen; Verschillende van hen kunnen echter met elkaar communiceren om deze tekort te leveren. Dus de driehoeken bo₃ Ze worden vergezeld door een zuurstofbrug te delen en worden in de ruimte gedistribueerd als driehoekige rijen netwerken met hun vliegtuigen op verschillende manieren georiënteerd.

Kan u van dienst zijn: onverzadigde oplossing

Kristallijne structuur

Boro -oxidestructuur. Andif1, Wikimedia Commons.

In de bovenste afbeelding een voorbeeld van deze rijen met driehoekige eenheden BO₃. Als het zorgvuldig wordt waargenomen, wijzen niet alle gezichten van de plannen naar de lezer, maar op de andere kant. De oriëntaties van deze gezichten kunnen verantwoordelijk zijn voor hoe B wordt gedefinieerd₂OF₃ Bij een bepaalde temperatuur en druk.

Wanneer deze netwerken een structureel patroon met een lange reeks hebben, is het een kristallijne vaste stof, die kan worden gebouwd uit de eenheidscel. Hier wordt gezegd dat de B₂OF₃ Het heeft twee kristallijne polymorfen: α en β.

De α-B₂OF₃ Het wordt geproduceerd in omgevingsdruk (1 atm), en er wordt gezegd dat het kinetisch onstabiel is; In feite is dit een van de redenen waarom booroxide waarschijnlijk een moeilijke kristallisatieverbinding is.

De andere polymorf, β-B₂OF₃, Hoge druk wordt verkregen in het GPA -bereik; Daarom moet de dichtheid groter zijn dan die van α-B₂OF₃.

Glasachtige structuur

Boroxolring. CCOIL (Talk). Wikimedia Commons.

BO -netwerken₃ Natuurlijk hebben de neiging amorfe structuren aan te nemen; Dit zijn, die een patroon missen dat de moleculen of ionen in de vaste stof beschrijft. Door de B te synthetiseren₂OF₃ De overheersende vorm is amorf en niet de kristallijn; In de juiste woorden: het is een vaste stof meer glasachtig dan kristallijn.

Er wordt dan gezegd dat de B₂OF₃  Het is glasachtig of amorf als je jongens van Bo₃ Ze zijn rommelig. Niet alleen dit, maar verander ook de manier waarop ze zich aansluiten. In plaats van te bestellen in een trigonale geometrie, eindigt een boroxolring (superieure afbeelding) om de onderzoekers te creëren (Superior Image).

Kan u van dienst zijn: 20 voorbeelden van chemische energie

Let op het voor de hand liggende verschil tussen driehoekige en zeshoekige eenheden. Driehoekig karakteriseren B₂OF₃ kristallijn en zeshoekig tot B₂OF₃ glasachtig. Een andere manier om naar deze amorfe fase te verwijzen is boorglas, of door middel van een formule: G-B₂OF₃ (De 'G' komt uit het woord Glassy, ​​in het Engels).

Dus G-B-netwerken₂OF₃ Ze zijn samengesteld uit boroxolringen en geen BO -eenheden₃. De G-B₂OF₃ kan kristalliseren naar α-b₂OF₃, wat een interconversie van ringen naar driehoeken zou impliceren, en ook de mate van kristallisatie definiëren.

Eigenschappen

Fysiek uiterlijk

Het is een kleurloze en glazige vaste stof. In zijn kristallijne vorm is het wit.

Moleculaire massa

69,6182 g/mol.

Smaak

Enigszins bitter

Dikte

-Kristallijn: 2,46 g/ml.

-Glasachtig: 1,80 g/ml.

Smeltpunt

Het heeft geen volledig gedefinieerd fusiepunt, omdat het afhangt van hoe kristallijn of glasachtig het is. De puur kristallijne vorm smelt tot 450ºC; De glasachtige vorm smelt echter in een temperatuurbereik dat bedekt van 300 tot 700 ° C.

Kookpunt

Nogmaals, de gerapporteerde waarden komen niet overeen met deze waarde. Blijkbaar kookt vloeibaar booroxide (gesmolten uit zijn kristallen of zijn glas) op 1860 ° C.

Stabiliteit

Het moet droog worden gehouden, omdat het vocht absorbeert om te transformeren in boorzuur, B (OH)₃.

Nomenclatuur

Boro -oxide kan op andere manieren worden genoemd, zoals:

-Diboro -trioxide (systematische nomenclatuur).

-BORON OXIDE (III) (voorraadnomenclatuur).

-Borisch oxide (traditionele nomenclatuur).

Toepassingen

Sommige toepassingen van booroxide zijn:

Boro Trihalogenuros -synthese

Van B₂OF₃ kan worden gesynthetiseerd door Trihalogenuros de Boro, BX₃ (X = f, cl y br). Deze verbindingen zijn Lewis -zuren, en daarmee is het mogelijk om booratomen te introduceren in bepaalde moleculen om andere derivaten met nieuwe eigenschappen te verkrijgen.

Het kan u van dienst zijn: Polyiatomic ionen: lijst en oefeningen

Insecticide

Een vast mengsel met boorzuur, b₂OF₃-B (oh)₃, vertegenwoordigt een formule die wordt gebruikt als een binnenlands insecticide.

Oplosmiddel van metaaloxiden: glasvorming, keramiek en boorlegeringen

Vloeistofbooroxide kan metaaloxiden oplossen. Van dit resulterende mengsel, eenmaal gekoeld, worden vaste stoffen samengesteld uit boor en metalen verkregen.

Afhankelijk van het bedrag van B₂OF₃ Gebruikt, evenals de techniek, en het type metaaloxide, een rijke variëteit aan glas (borosilicaten), keramiek (nitriden en boorcarbiden) en legeringen kunnen worden verkregen (als slechts metalen worden gebruikt).

Over het algemeen verwerven glas of keramiek een grotere weerstand en sterkte, en ook een grotere duurzaamheid. In het geval van glas worden ze gebruikt voor optische en telescooplenzen, en voor elektronische apparaten.

Binder

Bij de constructie van stalen gieterijovens worden vuurvaste stenen met magnesium gebruikt. In hen wordt booroxide gebruikt als bindmiddel en helpt ze hen sterk verenigd te houden.

Referenties

1. Borisch oxide. Hersteld van: pubchem.NCBI.NLM.NIH.Gov
2. Borix -oxide. 20 Mule Team Borax. Hersteld van: Borax.com