โครงสร้างโบรอนออกไซด์ (B2O3) คุณสมบัติการเรียกชื่อและการใช้งาน

โบรอนออกไซด์ หรือบอริกแอนไฮไดรด์เป็นสารประกอบอนินทรีย์ซึ่งสูตรทางเคมีคือ B₂O₃. เนื่องจากธาตุโบรอนและออกซิเจนของบล็อก p ของตารางธาตุและหัวของกลุ่มที่เกี่ยวข้องยิ่งกว่านั้นความแตกต่างของอิเล็กโตรเนกาติวีตี้ระหว่างพวกเขาจึงไม่สูงมาก ดังนั้นจึงเป็นที่คาดหวังว่า B₂O₃ เป็นโควาเลนต์ในธรรมชาติ.

The B₂O₃ มันถูกเตรียมโดยการละลายบอแรกซ์ในกรดซัลฟิวริกเข้มข้นภายในเตาหลอมและที่อุณหภูมิ 750 ° C; กรดบอริกที่สูญเสียความร้อน, B (OH)₃, ที่อุณหภูมิประมาณ 300 ° C; หรือมันยังสามารถเกิดเป็นผลิตภัณฑ์ของปฏิกิริยา diborane (B₂H₆) กับออกซิเจน.

โบรอนออกไซด์สามารถมีลักษณะกึ่งโปร่งใสหรือเป็นผลึกกึ่งโปร่งใส หลังสามารถรับได้โดยการบดในรูปแบบผง (ภาพบน).

แม้ว่ามันอาจจะไม่ได้เห็นตั้งแต่แรกเห็น แต่ก็ถือว่าเป็น B₂O₃ เป็นหนึ่งในอนินทรีย์ออกไซด์ที่ซับซ้อนที่สุด; ไม่เพียง แต่จากมุมมองเชิงโครงสร้างเท่านั้น แต่ยังเนื่องมาจากคุณสมบัติตัวแปรที่แว่นตาและเซรามิกได้รับซึ่งพวกเขาจะถูกเพิ่มเข้าไปในเมทริกซ์ของพวกเขา.

ดัชนี

• 1 โครงสร้างของโบรอนออกไซด์
  • 1.1 หน่วย BO3
  • 1.2 โครงสร้างผลึก
  • 1.3 โครงสร้างคล้ายแก้ว
• 2 คุณสมบัติ
  • 2.1 ลักษณะทางกายภาพ
  • 2.2 มวลโมเลกุล
  • 2.3 Taste
  • 2.4 ความหนาแน่น
  • 2.5 จุดหลอมเหลว
  • 2.6 จุดเดือด
  • 2.7 เสถียรภาพ
• 3 ศัพท์
• 4 ใช้
  • 4.1 การสังเคราะห์โบรอนไตรฮาไลด์
  • 4.2 ยาฆ่าแมลง
  • 4.3 ตัวทำละลายของโลหะออกไซด์: การก่อตัวของแก้วเซรามิกและโลหะผสมโบรอน
  • 4.4 Binder
• 5 อ้างอิง

โครงสร้างของโบรอนออกไซด์

หน่วย BO₃

The B₂O₃ เป็นของแข็งโควาเลนต์ดังนั้นในทางทฤษฎีแล้วไม่มีไอออน B ในโครงสร้าง³⁺ หรือ O^2-, แต่ลิงก์ B-O โบรอนตามทฤษฎีพันธะเวเลนซ์ (VTE) สามารถสร้างพันธะโควาเลนต์ได้สามแบบเท่านั้น ในกรณีนี้สามลิงก์ B-O จากผลของสิ่งนี้เรขาคณิตที่คาดหวังจะต้องเป็นตรีโกณมิติ BO₃.

โมเลกุลของ BO₃ มันขาดอิเล็กตรอนโดยเฉพาะอย่างยิ่งอะตอมออกซิเจน อย่างไรก็ตามหลายคนสามารถโต้ตอบซึ่งกันและกันเพื่อหาข้อบกพร่องดังกล่าว ดังนั้นสามเหลี่ยม BO₃ พวกเขาเข้าร่วมด้วยการแบ่งปันสะพานออกซิเจนและพวกมันถูกแจกจ่ายในอวกาศในฐานะเครือข่ายแถวรูปสามเหลี่ยมที่มีเครื่องบินของพวกเขามุ่งเน้นไปในวิธีที่ต่าง.

โครงสร้างผลึก

ภาพด้านบนแสดงตัวอย่างของแถวที่กล่าวด้วยหน่วยสามเหลี่ยม BO₃. หากคุณมองอย่างระมัดระวังไม่ใช่ทุกหน้าของเครื่องบินที่ชี้ไปที่ผู้อ่าน แต่ไปที่อีกด้านหนึ่ง การวางแนวของใบหน้าเหล่านี้อาจเป็นสาเหตุของวิธีการกำหนด B₂O₃ ที่อุณหภูมิและความดัน.

เมื่อเครือข่ายเหล่านี้มีรูปแบบโครงสร้างระยะยาวมันเป็นผลึกของแข็งซึ่งสามารถสร้างจากเซลล์หน่วยของมัน นี่คือที่ที่ถูกกล่าวข₂O₃ มันมีสองรูปแบบผลึก: αและβ.

α-B₂O₃ เกิดขึ้นที่ความดันบรรยากาศ (1 atm) และถูกกล่าวว่ามีความไม่แน่นอนทางจลนศาสตร์ อันที่จริงนี่เป็นหนึ่งในเหตุผลที่โบรอนออกไซด์อาจเป็นสารประกอบของการตกผลึกยาก.

polymorph อื่น ๆ , β-B₂O₃, มันจะได้รับแรงกดดันสูงในช่วงเกรดเฉลี่ย; ดังนั้นความหนาแน่นของมันจะต้องมากกว่าα-B₂O₃.

โครงสร้างน้ำเลี้ยง

เครือข่าย BO₃ ตามธรรมชาติพวกเขามีแนวโน้มที่จะนำโครงสร้างอสัณฐาน; สิ่งเหล่านี้คือสิ่งที่ขาดรูปแบบที่อธิบายถึงโมเลกุลหรือไอออนในของแข็ง โดยการสังเคราะห์ B₂O₃ รูปแบบเด่นของมันคืออสัณฐานและไม่เป็นผลึก ในคำที่ถูกต้อง: มันเป็นน้ำเลี้ยงแข็งกว่าผลึก.

ได้มีการกล่าวแล้วว่า B₂O₃  มันเป็นน้ำเลี้ยงหรืออสัณฐานเมื่อเครือข่าย BO ของมัน₃ พวกเขายุ่ง ไม่เพียงแค่นี้ แต่พวกเขายังเปลี่ยนวิธีที่พวกเขามารวมกัน แทนที่จะจัดเรียงในรูปทรงเรขาคณิตแบบตรีโกณมิติพวกมันถูกเชื่อมโยงกันเพื่อสร้างสิ่งที่นักวิจัยเรียกว่าโบโรอกโซลวงแหวน (ภาพบนสุด).

สังเกตเห็นความแตกต่างที่ชัดเจนระหว่างหน่วยสามเหลี่ยมและหกเหลี่ยม รูปสามเหลี่ยมลักษณะ B₂O₃ ผลึกและหกเหลี่ยมถึง B₂O₃ คล้ายแก้ว อีกวิธีในการอ้างถึงเฟสอสัณฐานนี้คือแก้วโบรอนหรือโดยสูตร: g-B₂O₃ (ตัว 'g' มาจากคำว่า glassy เป็นภาษาอังกฤษ).

ดังนั้นเครือข่าย G-B₂O₃ พวกมันประกอบไปด้วยวงแหวน boroxol ไม่ใช่หน่วยของ BO₃. อย่างไรก็ตามการ g-B₂O₃ สามารถตกผลึกเป็นα-B₂O₃, ซึ่งจะหมายถึงการเชื่อมต่อของแหวนกับรูปสามเหลี่ยมและยังกำหนดระดับของการตกผลึกที่ประสบความสำเร็จ.

สรรพคุณ

ลักษณะทางกายภาพ

มันเป็นของแข็งไม่มีสีและเหลือบ ในรูปแบบผลึกมันเป็นสีขาว.

มวลโมเลกุล

69.6182 g / mol.

รสชาติ

ขมเล็กน้อย

ความหนาแน่น

-คริสตัลลีน: 2.46 g / mL.

-น้ำเลี้ยง: 1.80g / mL.

จุดหลอมเหลว

มันไม่ได้มีจุดหลอมเหลวที่กำหนดอย่างเต็มที่เพราะมันขึ้นอยู่กับว่ามันเป็นผลึกหรือน้ำเลี้ยง รูปแบบผลึกล้วนละลายที่ 450 ° C; อย่างไรก็ตามรูปแบบแก้วละลายในช่วงอุณหภูมิตั้งแต่ 300 ถึง 700 toC.

จุดเดือด

อีกครั้งค่าที่รายงานไม่ตรงกับค่านี้ เห็นได้ชัดว่าโบรอนออกไซด์เหลว (ละลายจากผลึกหรือแก้ว) เดือดที่ 2403 องศาเซลเซียส.

ความมั่นคง

มันจะต้องเก็บไว้ในที่แห้งเพราะมันดูดซับความชื้นเพื่อเปลี่ยนเป็นกรดบอริก, B (OH)₃.

ศัพท์เฉพาะ

โบรอนออกไซด์สามารถตั้งชื่อได้ด้วยวิธีอื่นเช่น:

-Diboro trioxide (ระบบการตั้งชื่อ).

-โบรอนออกไซด์ (III) (ระบบเรียกชื่อหุ้น).

-Boric ออกไซด์ (ระบบการตั้งชื่อแบบดั้งเดิม).

การใช้งาน

การใช้ประโยชน์ของโบรอนออกไซด์บางส่วนคือ:

การสังเคราะห์โบรอนไตรฮาไลด์

จาก B₂O₃ สามารถสังเคราะห์โบรอนไตรฮาไลด์ BX ได้₃ (X = F, Cl และ Br) สารประกอบเหล่านี้คือกรดลิวอิสและมีความเป็นไปได้ที่จะนำโบรอนอะตอมมาใช้กับโมเลกุลบางชนิดเพื่อให้ได้อนุพันธ์อื่นที่มีคุณสมบัติใหม่.

ยาฆ่าแมลง

ส่วนผสมที่เป็นของแข็งกับกรดบอริก₂O₃-B (OH)₃, แสดงถึงสูตรที่ใช้เป็นยาฆ่าแมลงในประเทศ.

ตัวทำละลายของโลหะออกไซด์: การก่อตัวของแก้วเซรามิกและโลหะผสมโบรอน

โบรอนออกไซด์เหลวสามารถละลายออกไซด์ของโลหะได้ จากการผสมที่เกิดขึ้นนี้เมื่อเย็นลงจะได้ของแข็งโดยโบรอนและโลหะ.

ขึ้นอยู่กับปริมาณของ B₂O₃ ใช้เช่นเดียวกับเทคนิคและประเภทของโลหะออกไซด์คุณสามารถได้รับความหลากหลายของแก้ว (borosilicates) เซรามิก (ไนไตรด์และโบรอนคาร์ไบด์) และโลหะผสม (ถ้าใช้เฉพาะโลหะ).

โดยทั่วไปแล้วแก้วหรือเซรามิกจะมีความแข็งแรงและความแข็งแรงมากขึ้นรวมถึงความทนทานที่มากขึ้น ในกรณีของแว่นตาพวกเขาถูกนำมาใช้สำหรับเลนส์และกล้องโทรทรรศน์และอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์.

เครื่องผูก

ในการก่อสร้างเตาหลอมเหล็กจะใช้อิฐทนไฟพร้อมฐานแมกนีเซียม ในพวกเขาโบรอนออกไซด์จะถูกใช้เป็นสารยึดเกาะช่วยให้พวกเขาผูกพันอย่างแน่นหนา.

การอ้างอิง

1. ตัวสั่นและแอตกินส์ (2008) เคมีอนินทรีย์ (ฉบับที่สี่) Mc Graw Hill.
2. วิกิพีเดีย (2019) โบรอนไตรออกไซด์ สืบค้นจาก: en.wikipedia.org
3. PubChem (2019) บอริกออกไซด์ สืบค้นจาก: pubchem.ncbi.nlm.nih.gov
4. Rio Tinto (2019) บอริกซ์ออกไซด์ Borax 20 ทีม ดึงจาก: borax.com
5. A. Mukhanov, O. O. Kurakevich และ V. L. Solozhenko ( N.d. ) เรื่องความแข็งของโบรอน (III) ออกไซด์ LPMTMCNRS, Université Paris Nord, Villetaneuse, ฝรั่งเศส.
6. Hansen T. (2015) B₂O₃ บอริกออกไซด์. ดึงมาจาก: digitalfire.com