Quelle est la structure du bore?
La structure atomique du bore, l'élément numéro 5 dans le tableau périodique, affiche une coque intérieure complète de deux électrons, avec trois électrons dans la coque la plus externe, donnant à l'atome trois électrons de valence disponibles pour la liaison. À cet égard, il ressemble à l'aluminium, le prochain élément du groupe bore; Cependant, contrairement à l'aluminium, il ne peut pas donner d'électrons à d'autres atomes pour former une liaison ionique avec un ion B
3 + , car les électrons sont trop étroitement liés au noyau. Le bore n'accepte généralement pas les électrons pour former un ion négatif, donc il ne forme normalement pas de composés ioniques - la chimie du bore est essentiellement covalente. La configuration d'électrons et le comportement de liaison conséquente déterminent également la structure cristalline du bore dans ses différentes formes élémentaires.
Les composés de bore peuvent souvent être décrits comme «déficients en électrons», en ce qu'il y a moins d'électrons impliqués dans la liaison que celles nécessaires pour des liaisons covalentes normales. Dans une seule liaison covalente, deux électronssont partagés entre les atomes et dans la plupart des molécules, les éléments suivent la règle des octets. Les structures des composés de bore tels que le trifluorure de bore (bf 3 ) et le trichlorure de bore (BCL 3 ), cependant, montrent que l'élément n'a que six, et non huit électrons dans son coquille de valence, ce qui les fait des exceptions à la règle des octets.
.Une liaison inhabituelle se trouve également dans la structure des composés de bore appelés boranes - l'étude de ces composés a entraîné une certaine révision des théories de la liaison chimique. Les boranes sont des composés de bore et d'hydrogène, le plus simple étant le trihydride, BH 3 . Encore une fois, ce composé contient un atome de bore qui est deux électrons à moins d'un octet. Le diborane (b 2 h 6 ) est inhabituel en ce que chacun des deux atomes d'hydrogène du composé partage son électron avec deux atomes de bore - cet arrangement est connu sous le nom de trois cents deux-Bond d'électrons. Plus de 50 boranes différents sont maintenant connus et la complexité de leurs rivaux de chimie celle des hydrocarbures.
Le bore élémentaire ne se produit pas naturellement sur Terre et il est difficile à préparer sous forme pure, car les méthodes habituelles - par exemple, la réduction de l'oxyde - laissent des impuretés difficiles à éliminer. Bien que l'élément ait été préparé pour la première fois sous forme impure en 1808, ce n'est qu'en 1909 qu'il a été produit dans une pureté suffisante pour que sa structure cristalline soit étudiée. L'unité de base pour la structure cristalline du bore est un b 12 icosaèdre, avec - à chacun des 12 sommets - un atome de bore lié à cinq autres atomes. La caractéristique intéressante de cette structure est que les atomes de bore forment des demi-liaisons en partageant un électron au lieu des deux électrons habituels dans une liaison covalente. Cela donne aux atomes de bore une valence efficace de 6, avec une liaison supplémentaire disponible à chacun des sommets pour permettreEm à se lier aux unités adjacentes.
Icosahedra ne fait pas ses bagages étroitement et laissez les vides dans la structure cristalline qui peuvent être remplies par des atomes de bore ou d'autres éléments. Un certain nombre d'alliages de bore-métal et de composés de bore utiles avec B