Was ist die Struktur von Bor?

Die Atomstruktur von Bor, Elementnummer 5 in der Periodenplatte, zeigt eine vollständige Innenhülle von zwei Elektronen mit drei Elektronen in der äußersten Schale, wodurch das Atom drei Valenzelektronen zur Bindung zur Verfügung steht.In dieser Hinsicht ähnelt es Aluminium, dem nächsten Element in der Borgruppe;Im Gegensatz zu Aluminium kann es jedoch keine Elektronen an andere Atome spenden, um eine ionische Bindung mit einem B ³⁺ -Ion zu bilden, da die Elektronen zu fest an den Kern gebunden sind.Bor akzeptiert im Allgemeinen keine Elektronen, um ein negatives Ion zu bilden, so dass es normalerweise keine ionischen Verbindungen mdash bildet;Die Chemie von Bor ist im Wesentlichen kovalent.Die Elektronenkonfiguration und das konsequente Bindungsverhalten bestimmt auch die kristalline Struktur von Bor in seinen verschiedenen Elementarformen.

Borverbindungen können häufig als „Elektronenmangel“ bezeichnet werden.In einer einzigen kovalenten Bindung werden zwei Elektronen zwischen Atomen und in den meisten Molekülen geteilt, die Elemente folgen der Oktettregel.Die Strukturen von Borverbindungen wie Bor -Trifluorid (bf ₃ ) und Bor -Trichlorid (BCl ₃ ) zeigen jedoch, dass das Element nur sechs und nicht acht Elektronen in seiner Valenzschale enthältOktettregel.

Ungewöhnliche Bindung findet sich auch in der Struktur von Borverbindungen, die als Boranes Mdash bekannt sind.Die Untersuchung dieser Verbindungen hat zu einer gewissen Überarbeitung chemischer Bindungstheorien geführt.Boranes sind Verbindungen von Bor und Wasserstoff, der einfachste ist das Trihydrid, BH ₃ .Auch diese Verbindung enthält ein Boratom, das zwei Elektronen ohne Oktett ist.Diboran (B ₂ H ₆ ) ist insofern ungewöhnlich, als jede der beiden Wasserstoffatome in der Verbindung sein Elektron mit zwei Boratomen mdash teilt;Diese Anordnung ist als drei-Zentren-Zwei-Elektronen-Bindung bekannt.Mehr als 50 verschiedene Boranes sind jetzt bekannt und die Komplexität ihrer Chemie -Konkurrenten der Kohlenwasserstoffe.

Elementares Bor tritt auf der Erde nicht auf natürliche Weise auf, und es ist schwierig, sich in reiner Form vorzubereiten, wie die üblichen Methoden mdash;Zum Beispiel die Reduktion des Oxids Mdash;Lassen Sie Verunreinigungen, die schwer zu entfernen sind.Obwohl das Element 1808 erstmals in unreiner Form hergestellt wurde, wurde es erst 1909 in ausreichender Reinheit erzeugt, damit seine kristalline Struktur untersucht wurde.Die Grundeinheit für die kristalline Struktur von Bor ist ein B ₁₂ Icosaederon mit mdash;an jedem der 12 Scheitelpunkte mdash;Ein Boratom, das an fünf andere Atome gebunden war.Das interessante Merkmal dieser Struktur ist, dass die Boratome Halbbindungen bilden, indem sie ein Elektron anstelle der üblichen zwei Elektronen in einer kovalenten Bindung teilen.Dies gibt den Boratomen eine wirksame Valenz von 6, wobei an jedem der Eckpunkte eine zusätzliche Bindung verfügbar ist, damit sie sich an benachbarte Einheiten verbinden können.durch Atome von Bor oder anderen Elementen.Eine Reihe nützlicher Bormetalllegierungen und Borverbindungen mit B

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Icosaeder in Kombination mit anderen Elementen wurden erzeugt.Diese Materialien sind für ihre Härte und ihre hohen Schmelzpunkte bekannt.Ein Beispiel ist Aluminiummagnesiumborid (BAM) mit der chemischen Formel Almgb ₁₄ .Dieses Material hat die Unterscheidung, den niedrigsten Reibungskoeffizienten zu haben und Mdash;Mit anderen Worten, es ist extrem rutschig mdash;und wird als harte, geringe Reibungsbeschichtung für Maschinenteile verwendet.