Jaká je struktura BORON?

Atomová struktura boru, číslo 5 v periodické tabulce, zobrazuje plnou vnitřní skořepinu dvou elektronů, se třemi elektrony v nejvzdálenější skořápce, což dává atomu tři valenční elektrony dostupné pro vazbu. V tomto ohledu se podobá hliníku, dalšímu prvku ve skupině BORON; Na rozdíl od hliníku však nemůže darovat elektrony jiným atomům, aby vytvořily iontovou vazbu s ionty B ^{3+, protože elektrony jsou příliš pevně vázány na jádro. Boron obecně nepřijímá elektrony, aby tvořily negativní ion, takže normálně netvoří iontové sloučeniny - chemie boru je v podstatě kovalentní. Elektronová konfigurace a následné vazebné chování také určuje krystalickou strukturu boru v jeho různých elementárních formách.}

boronové sloučeniny lze často označit jako „elektronový nedostatek“ v tom, že do normálních kovalentních vazeb je zapojeno méně elektronů. V jedné kovalentní vazbě dva elektronyjsou sdíleny mezi atomy a ve většině molekul, prvky sledují pravidlo oktetu. Struktury borových sloučenin, jako je boronový trifluorid (bf ₃ ) a boronový trichlorid (Bcl _{3 ), však ukazují, že prvek má pouze šest, a ne osm, elektron v jeho valenční skořápce.}

Neobvyklé vazby je také nalezeno ve struktuře boronových sloučenin známých jako Boranes - zkoumání těchto sloučenin vedlo k určité revizi teorií chemických vazeb. Borany jsou sloučeniny boru a vodíku, nejjednodušší je trihydrid, BH ₃ . Tato sloučenina opět obsahuje atom boru, který je dva elektrony krátký od oktetu. Diborane (b ₂ h ₆ ) je neobvyklý v tom, že každý ze dvou atomů vodíku ve sloučenině sdílí svůj elektron se dvěma atomy boru-toto uspořádání je známé jako tři centrum dva-Elektronová vazba. Nyní je známo více než 50 různých boranů a složitost jejich soupeřů z chemie, která by uhlovodíků.

Elementární boron se na Zemi přirozeně nevyskytuje a je obtížné se připravit v čisté formě, protože obvyklé metody - například snížení oxidu - zanechávají nečistoty, které je obtížné odstranit. Ačkoli byl prvek poprvé připraven v nečisté formě v roce 1808, teprve v roce 1909 byl vyroben v dostatečné čistotě, aby jeho krystalická struktura byla zkoumána. Základní jednotkou pro krystalickou strukturu boru je b ₁₂ icosahedron, s - na každém z 12 vrcholů - boronový atom se vázaný na pět dalších atomů. Zajímavým rysem této struktury je to, že atomy boru tvoří poloviční vazby sdílením jednoho elektronu místo obvyklých dvou elektronů v kovalentní vazbě. To dává atomům boru efektivní valenci 6, s jedním dalším vazbou k dispozici u každého z vrcholů, aby umožnil thEM k vazbě na sousední jednotky.

icosahedra se pevně nebalí a ponechávají dutiny v krystalové struktuře, které mohou být vyplněny atomy boru nebo jiných prvků. Bylo vyrobeno několik užitečných slitin borukových a boronových sloučenin s b _{12 icosahedra v kombinaci s jinými prvky. Tyto materiály jsou zaznamenány pro jejich tvrdost a vysoké body tání. Jedním z příkladů je hliníkový hořečnatý borid (BAM), s chemickým vzorcem AlmgB 14 . Tento materiál má rozlišení, že má známý koeficient nejnižšího tření - jinými slovy, je velmi kluzký - a používá se jako tvrdě opodstatněný povlak s nízkým třením pro části stroje.}