Bor’un Yapısı Nedir ?

”Bor’un Yapısı Nedir ?” Periyodik tablodaki 5 numaralı element olan borun atomik yapısı, en dıştaki kabukta üç elektron bulunan iki elektronun tam bir iç kabuğunu gösterir ve atoma bağlanmak için üç değerlik elektronu verir. Bu yönüyle bor grubundaki bir sonraki element olan alüminyuma benzemektedir ; ancak alüminyumdan farklı olarak, elektronlar çekirdeğe çok sıkı bir şekilde bağlı olduğundan B 3+ iyonu içeren bir iyonik bağ oluşturmak için elektronları diğer atomlara bağışlayamaz . Bor madeni genellikle elektronların negatif bir iyon oluşturmasını kabul etmez, bu nedenle normalde iyonik bileşikler oluşturmaz – borun kimyası temelde kovalenttir. Elektron konfigürasyonu ve bunun sonucunda bağlama davranışı, aynı zamanda, çeşitli element biçimlerine bor kristal yapısını belirler.

Bor Madeninin Periyodik Elemanlar Tablosu

Bor bileşikleri, normal kovalent bağlar için gerekenden daha az elektronun bağlanmaya dahil olması nedeniyle genellikle “elektron eksikliği” olarak tanımlanabilir. Tek bir kovalent bağda, iki elektron atomlar arasında paylaşılır ve çoğu molekülde elementler sekizli kuralını izler . Bununla birlikte, bor triflorür (BF 3 ) ve bor triklorür (BCl 3 ) gibi bor bileşiklerinin yapıları , elementin değerlik kabuğunda sekiz değil, yalnızca altı elektrona sahip olduğunu gösterir ve bu da onları sekizli kuralın istisnaları haline getirir.

Boranlar olarak bilinen bor bileşiklerinin yapısında olağandışı bağlar da bulunur – bu bileşiklerin araştırılması, kimyasal bağlanma teorilerinin bazı revizyonlarıyla sonuçlanmıştır. Boranlar , en basit olanı trihidrit, BH 3 olan bor ve hidrojen bileşikleridir . Yine, bu bileşik, bir sekizliden iki elektron kısa olan bir bor atomu içerir. Diboran (B 2 H 6 ), bileşikteki iki hidrojen atomunun her birinin elektronunu iki bor atomuyla paylaşması nedeniyle alışılmadık bir durumdur – bu düzenleme, üç merkezli iki elektronlu bir bağ olarak bilinir. Şu anda 50’den fazla farklı boran bilinmektedir ve kimyalarının karmaşıklığı hidrokarbonlarınkiyle rekabet etmektedir.

Elemental bor, Dünya’da doğal olarak oluşmaz ve normal yöntemler – örneğin oksidin indirgenmesi – çıkarılması zor safsızlıklar bıraktığından, saf halde hazırlanması zordur. Element ilk olarak 1808’de saf olmayan formda hazırlanmasına rağmen, kristal yapısının araştırılması için yeterli saflıkta üretildiği 1909 yılına kadar değildi. Borun kristal yapısının temel birimi , – 12 köşenin her birinde – diğer beş atoma bağlı bir bor atomu olan bir B 12 ikosahedrondur. Bu yapının ilginç özelliği, bor atomlarının kovalent bir bağda olağan iki elektron yerine bir elektron paylaşarak yarı bağlar oluşturmasıdır. Bu, bor atomlarına, bitişik birimlere bağlanmalarına izin vermek için her bir köşede bulunan fazladan bir bağ ile 6’lık etkili bir değer verir.

Icosahedra birbirine sıkıca sarılmaz ve kristal yapıda bor atomları veya diğer elementlerle doldurulabilecek boşluklar bırakır. Diğer elementlerle kombinasyon halinde B 12 icosahedra içeren bir dizi yararlı bor metal alaşımları ve bor bileşikleri üretilmiştir. Bu malzemeler sertlikleri ve yüksek erime noktaları ile dikkat çekmektedir. AlMgB 14 kimyasal formülüne sahip alüminyum magnezyum borür (BAM) buna bir örnektir . Bu malzeme bilinen en düşük sürtünme katsayısına sahip olma ayrıcalığına sahiptir – başka bir deyişle son derece kaygandır ve makine parçaları için uzun ömürlü, düşük sürtünmeli kaplama olarak kullanılır.

Bor’un Özellikleri Nelerdir ?

”Bor’un Özellikleri Nelerdir ?” Bor, atom numarası beş ve atomik sembolü B olan kimyasal bir elementtir. Borun dikkate değer özellikleri arasında nötron yakalamadaki etkinliği ve izotoplarından birinin radyasyon kalkanı olarak etkinliği; birkaç bor bileşiğinin aşırı sertliği, gerilme mukavemeti ve sertliği; ve birkaç bor allotropu ve polimorfunun varlığı. Standart atom ağırlığı 10.811 olan bir metaloiddir. Atmosferik basınçta 3769 ° F (2349 ° K) erime noktası ve 7101 ° F (4200 ° K) kaynama noktası ile oda sıcaklığında katıdır.

• Bor karbür, dayanıklılığı nedeniyle zırhlı araç yapımında kullanılır.

Borun fiziksel özellikleri allotropuna bağlıdır. Allotroplar, elementin atomlarının farklı şekillerde birbirine bağlanmasıyla aynı elementin farklı konfigürasyonlarıdır. Borun ana allotropları, kristalin bor ve amorf bor olarak adlandırılır. Daha büyük bir yapı olmaksızın rastgele birbirine bağlanmış ikosahedral bor kristallerinden oluşan amorf bor, kahverengi bir toz şeklini alır.

Kristalin bor siyahtır ve aşırı derecede serttir. Diamagentiktir; bir manyetik alanın varlığında, itici bir etkiyle sonuçlanan kendi başına bir manyetik alan üretir. Kristalin bor, polimorflar adı verilen dört farklı ana kristal yapıda düzenlenebilir. İnç kare başına yaklaşık 23.206.000 pound-kuvvet (yaklaşık 160 gigapaskal) basınçtan başlayarak, borun özellikleri değişir ve bir süper iletken haline gelir.

Bor, öncelikle kovalent kimyasal bağlar oluşturur ve kararlı moleküler ağlar oluşturabilir. Alüminyum ailesinin bir üyesidir ancak borun özellikleri aslında silikona alüminyuma göre daha yakındır . Bor, doğada en çok boraks olarak da bilinen sodyum tetraborat dekahidrat bileşiğinde bulunur . Bor karbür ve kübik bor nitrür bilinen en sert malzemeler arasındadır. Bor, bitki yaşamının biyokimyası için çok önemlidir ve ultra yüksek miktarlar hayvanlarda da kullanılır.

Borun bilinen 13 izotopu vardır ve bunlardan ikisi, 10 B ve 11 B kararlıdır. Doğal olarak oluşan tüm borun yaklaşık yüzde 80’i 11 B’dir ve geri kalanını 10 B oluşturur. 10 B, termal nötronları yakalamada oldukça etkilidir ve bu nedenle bir radyasyon kalkanı olarak etkilidir. Bilinen diğer dokuz izotop, milisaniye veya daha az yarı ömür ile kısa ömürlüdür.

Borun özellikleri, elemente ve bileşiklerine bir dizi kullanım sağlar. Borun gücü onu havacılık endüstrisinde değerli kılar. Bor karbür ve kübik bor nitrür, aşırı sertliklerinden dolayı endüstriyel aşındırıcılar olarak kullanışlıdır ve bor karbür ayrıca modern kurşun geçirmez yeleklere ve zırhlı araçlara dahil edilmiştir. Silikon, silisyum karbür ve germanyum gibi maddelerden yapılan yarı iletkenler borla katkılıdır. Boron’un 10 B izotopu , nükleer reaktör kalkanlarının kontrol çubuklarında ve acil kapatma sistemlerinde kullanılır ve baş, boyun ve beyin kanserlerini tedavi etmek için boron nötron yakalama terapisi adı verilen bir radyoterapi biçiminde kullanım için denenmektedir.