ホウ素の構造は何ですか？
周期表の要素番号5であるホウ素の原子構造は、最も外側のシェルに3つの電子がある2つの電子の完全な内側シェルを表示し、原子に結合に使用できる3つの原子価電子を与えます。この点で、ホウ素グループの次の要素であるアルミニウムに似ています。ただし、アルミニウムとは異なり、電子が核にしっかりと結合しすぎているため、B 3+イオンを特徴とするイオン結合を形成するために電子を他の原子に供与することはできません。ホウ素は一般に電子を受け入れて負のイオンを形成するため、通常はイオン化合物を形成しません。ホウ素の化学は本質的に共有結合です。電子構成と結果として生じる結合挙動は、そのさまざまな元素形態でのホウ素の結晶構造も決定します。単一の共有結合で、2つの電子原子とほとんどの分子間で共有されているため、要素はオクテットルールに従います。トリフッ化ホウ素（Bf 3 ）や三塩化ホウ素（Bcl 3 ）などのホウ素化合物の構造は、元素が6つではなく、その原子価シェルに8つではないことを示しています。
異常な結合は、ホウ素として知られるホウ素化合物の構造にも見られます。これらの化合物の調査により、化学結合理論の修正が生じました。ホウ素はホウ素と水素の化合物であり、最も単純なものは三水素、bh 3 です。繰り返しますが、この化合物には、オクテットの2つの電子であるホウ素原子が含まれています。ジボラン（b 2 h 6 ）は、化合物内の2つの水素原子のそれぞれが2つのホウ素原子とその電子を共有しているという点で珍しいです。この配置は3センター2として知られています。 - 電子結合。現在、50を超える異なるホウネが知られており、彼らの化学の複雑さは炭化水素の複雑さです。
元素ホウ素は地球上で自然に発生せず、たとえば酸化物の還元など、除去が困難な不純物を残すため、純粋な形で調製することは困難です。この要素は1808年に最初に不純な形で準備されましたが、1909年まで、結晶構造が調査されるほど十分な純度で生成されました。ホウ素の結晶構造の基本ユニットは、B 12 icosahedronであり、12の頂点のそれぞれに、他の5つの原子に結合したホウ素原子があります。この構造の興味深い特徴は、ホウ素原子が共有結合内の通常の2つの電子の代わりに1つの電子を共有することにより、ハーフボンドを形成していることです。これにより、ホウ素の原子は6の効果的な原子価を与え、各頂点で1つの追加結合を利用でき、thを許可します隣接するユニットに結合する。
icosahedraはしっかりと詰まらせず、ホウ素の原子または他の元素で満たすことができる結晶構造に空隙を残します。他の元素と組み合わせたb 12 icosahedraを特徴とする多くの有用なホウ素金属合金とホウ素化合物が生成されています。これらの材料は、硬度と高い溶融点に注目されています。 1つの例は、化学式almgb 14 を備えたボリドアルミニウムマグネシウム（BAM）です。この材料には、摩擦係数が最も低くなっているという区別があります。つまり、非常に滑りやすいです - 機械部品の硬い、低い摩擦コーティングとして使用されます。