붕소의 구조는 무엇입니까?
주기율표에서 원소 번호 5 인 붕소의 원자 구조는 최 외각 쉘에 3 개의 전자를 갖는 2 개의 전자의 전체 내부 쉘을 나타내며, 원자는 결합에 이용 가능한 3가 전자를 제공한다. 이와 관련하여 붕소 그룹의 다음 요소 인 알루미늄과 유사합니다. 그러나 알루미늄과는 달리 전자가 핵에 너무 단단히 결합되어 있기 때문에 전자를 다른 원자에 기증하여 B 3+ 이온을 특징으로하는 이온 결합을 형성 할 수 없습니다. 붕소는 일반적으로 음이온을 형성하기 위해 전자를 받아들이지 않기 때문에 일반적으로 이온 성 화합물을 형성하지 않습니다. 붕소의 화학은 본질적으로 공유 적입니다. 전자 구성 및 결과적인 결합 거동은 또한 다양한 원소 형태로 붕소의 결정 구조를 결정한다.
붕소 화합물은 통상적 인 공유 결합에 필요한 것보다 결합에 관여하는 전자의 수가 적다는 점에서 종종 "전자 결핍"으로 기술 될 수있다. 단일 공유 결합에서, 두 전자가 원자와 대부분의 분자에서 공유되며, 원소는 옥텟 규칙을 따릅니다. 그러나 삼 불화 붕소 (BF 3 ) 및 삼염화 붕소 (BCl 3 )와 같은 붕소 화합물의 구조는 원자가 껍질에 전자가 6 개가 아니라 8 개가 아닌 8 개 전자 만 가지고 있기 때문에 옥텟 규칙을 예외로한다.
보란 (borane)으로 알려진 붕소 화합물의 구조에서도 특이한 결합이 발견됩니다. 이러한 화합물을 조사한 결과 화학 결합 이론이 일부 수정되었습니다. 보란은 붕소와 수소의 화합물이며, 가장 간단한 것은 삼수화물 BH 3 입니다. 또한,이 화합물은 2 전자가 옥텟이 짧은 붕소 원자를 함유한다. 디보 란 (B 2 H 6 )은 화합물에서 2 개의 수소 원자 각각이 2 개의 붕소 원자와 전자를 공유한다는 점에서 특이하다.이 배열은 3 중심 2 전자 결합으로 알려져있다. 현재 50 가지가 넘는 다른 붕소가 알려져 있으며 화학의 복잡성은 탄화수소의 그것과 필적합니다.
원소 붕소는 지구상에서 자연적으로 발생하지 않으며 일반적인 방법 (예 : 산화물의 감소)이 제거하기 어려운 불순물을 남기므로 순수한 형태로 준비하기가 어렵습니다. 원소는 1808 년에 불순한 형태로 처음 제조되었지만, 1909 년까지는 결정 구조를 조사하기에 충분한 순도로 제조되지 않았다. 붕소의 결정 구조의 기본 단위는 B 12 정 이십 면체이며, 12 개의 정점 각각에 5 개의 다른 원자에 결합 된 붕소 원자가있다. 이 구조의 흥미로운 특징은 붕소 원자가 공유 결합에서 통상적 인 2 개의 전자 대신 하나의 전자를 공유함으로써 반 결합을 형성한다는 것이다. 이것은 붕소 원자의 유효 원자가가 6이되며 각 정점에서 하나의 여분의 결합이 인접 단위에 결합 될 수 있도록합니다.
이코 세드라는 단단히 밀착되지 않으며, 붕소 또는 다른 원소의 원자로 채워질 수있는 결정 구조에 공극을 남깁니다. 다른 원소와 함께 B12 이코 사 드라 드라를 특징으로하는 다수의 유용한 붕소-금속 합금 및 붕소 화합물이 제조되었다. 이 재료는 경도와 높은 융점으로 유명합니다. 일 예는 화학식 AlMgB 14의 알루미늄 붕소 화 마그네슘 (BAM)이다. 이 소재는 알려진 마찰 계수가 가장 낮습니다. 즉, 매우 미끄러 워서 기계 부품의 마모가 적고 마찰이 적은 코팅으로 사용됩니다.