nekrasovII (1114434), страница 2
Текст из файла (страница 2)
Последний легко распадается на ВяНе и ряд других боранов, более бедных водородом. Простейшие бораны бесцветны и очень ядовиты. По физическим свойствам они похожи на углеводороды и силаны аналогичного состава, как это видно из приводимого ниже сопоставления точек плавления и кипения ('С): сана ване зина — 172 — 188 — 132 — 88 — 93 — 14 сан~в вюн|е зьн~е Точка плавлеияя †1 †1 -84 Точка кипеиия О +18 +107 По химическим свойствам простейшие бораны похожи на силаны.
Так же как последние (и в еще большей степени), они при обычных усло- виях неустойчивы. В частности, водой бораны постепенно разлагаются с выделением водорода по реакции, например ВаНа+ 6НяО 6Ня+ 2НаВОа В воде из боратов растворимы только соли наиболее активных одновалентных металлов. Вследствие гидролиза растворы их показывают сильношелочную реакцию. Важнейшим для практики боратом является натриевая соль тетра- борной кислоты — бура. Она выделяется из раствора в виде бесцветных кРисталлов состава )ч)аяВ40г ° !ОНяО, выветРивающихсЯ на воздУхе и при обычных условиях малорастворнмых в воде.
Так как безводные бораты чрезвычайно устойчивы по отношению к нагреванию, при высоких температурах борная кислота выделяет большинство других кислот из их солей. В этом отношении (как и по своей слабости) она похожа иа кремневую кислоту. "-аа Галоидиые соединения бора обшей формулы ВГа могут быть получены взаимодействием элементов при нагревании.
Они представляют собой бесцветные вещества, дымящие во влажном воздухе. Фторнд (ВРа) и хлорид (ВС!а) при обычных условиях газообразны, ВВга— жидкость и В)а — твердое тело. Водой галнды бора (кроме ВРа) разлагаются по схеме Хи Третья группа периодической системы а получаемая прн разложении кислотами сплавов бора с магнием газовая смесь на воздухе самовоспламеняется.
Горение боранов сопровождается выделением огромного колнчества тепла (например, 485 ккал(моль В,Н, против 341 ккал(мо.ть С,Н,), что создает возможность нх эффективного непользования как реактивного топлива.т'-" Из производных д н б о р а н а (ВзНв) напболсс важны аналогичные фтороборатам по стросншо соли типа М(ВН4) (боргндр яды, нлн бора наты), известные для ряда металлов. Примером может служить бесцветный кристаллический гсаВН4, устойчивый прн обычных условиях н хорошо растворимый в воде. Водород в аннонс [ВН4)- отрицателен н играет роль атома галопда. Все боранаты являются сильными восстановнтелямн. ээ-'мл Дополнения 1) Бура была известна алхимякам н упомннаетсн еще в сочинениях Гебера.
Элементарный бор впервые получил в 1808 г. Природный элемент слагается нз двух изотопов, относительное содержание которых подвержено небольшим колебаниям: "В (19,6 — 19,8ьм) н "В (80,4 — 80,2Я. Поэтому атомный вес его дается с точностью до ~0,003. По бору ил!естся монография '. 2) В основном состоянии атом бора имеет внешнюю электронную оболочку 2злйр я одноввлентен. Возбуждение его до трехвалентного состояния (2з2р') требует затраты 82 якая)г-агом.
Последовательные энергии ионнзации атома бора равны 8,30; 25,!5 и 37,92 эв, в его сродство к электрону оценивается в 8 ккал/г-агом. 8) Небольшие количества бора входят в состав буровых вод нефтяных месторождений и золы многих каменных углей. Наземные растения содержат 0,0001 — 0,0! весзйо бора от сухого вещества (прнчем в злаках его меньше, а в корнеплодах больше). Животные организмы гораздо беднее бором Внесение в почву соединений бора часто ведет к существенному повышению урожайности культурных растений (в частности, льна и сахарной свеклы). Особенно сильно сказывается это влияние бзрв нв подзолистых почвах.
4) Весьма чистый (99,999ьй) элементарный бор был получен восстзновленнем ВС!л водородом прн !200'С. Он может быть получен также термическим разложением паров ВВг, нз нагревземой электрическим током до Г500'С танталовой проволоке. Образующиеся очень мелкие кристаллы бора по твердости лишь немногим уступают алмазу. Они известны в четырех различных кристаллических фориач (имеющих сложное внутреннее строение), обладают металлическим блеском н прн обычных условиях довольно плохо провалят электрический ток, ио пзгревзпне ло 800'С вызывает повышение электропроводности приблизительно в миллион раз (причем электронный характер ннзкотемпературпой проводимости меняется при высоких температурах па дырочный).
Теплота плавления бора оценивается в 5,4, теплота испарения — в !29, а теплота атоллнзацни (при 25'С) — в !34 ккад)г.атолл. Помимо отдельных атомов пары борз частично содержат люленулы Вь энергия диссоцнзцнн которых оценивается в 66 ккал(моль. 5) Термическим разложением В(, при 900 'С была получена вллотропнческзя форма бора, имеющая красный цвет (вероятно, от слелов иода) н более простое строение кристаллической решетки. Выше 1500 'С онз перехолнт в обычную форму.
8) Атомный ралиус бора равен 0,97, а радиус иопв В' оцепявветсн в 0,20 А. Переходу В+в+ зг = В отвечают нормальные потенциалы — 0,87 (кнсхвя среда) и -1,79 в (щелочная среда). 7) Химическая активность бора сильно зависит от степени его дробления. В явно кристаллическом состоянии он гораздо более инертен, чем в обычно получаемом мелко 'Самсонов Г В..
Марковский Л. Я.. Жнгвч А. Ф., Вввяшко М. Г. Бор, вго совднввнмн н совввы, Кнвв, Илд во АН УССР, !ЭЭО. ЗЮ с. раздробленном («аморфиомэ). Например, кристаллическиА бор устодчив по отношению к крепким растворам щелочей даже при кипячении, тогда как аморфный медленно реагирует с ними (по схеме, например, 2В+2ЫаОН+2НхО 2ЫаВОэ+ЗНэ) Даже расплавленные щелочи более или менее быстро взаимодедствуют с кристаллическмм бором лишь в присутствби окислятелеА.
6) Подобно ингридам, карбидам и силицидам, некоторые из бо р и до в по своему составу формально отвечают валентностям, известным для соответствующих элемен. тов. Таковы, например, МпВ, МпВэ, СгВ, СгВ,, МоВь %Вэ, ЧВ, Т1В. В других случаях зто не соблюдается; примерами могут служить бориды обшеА формулы ЭВз. где Э вЂ” Мб, Ч, ЫЬ, Та, Т1, Зг, Н(. Как правило, бориды образуются из элементов с выделением тепла (например, 77 хяал/моль дли ЕгВ«), обладают большой твердостью и хорошей электропроводностью.
Многие нз ннх отличаются очень высокнми точками плавления. Например, для ЕгВ« и Н1В, оня лежат соответственно прн 3040 и 3250'С. Кермет из борнда пнркония с металлическим хромом (как связкоА) находит использование в ракетнад технике. Устодчивость большинства боридов по отношению к кислотам довольно высока. Для типа ЭВ, оиа возрастает по ряду М8Вз < ЧВ, < СгВ, < 2«Вз < Т(Вэ < Ь(ЬВэ < ТаВа причем М8Вз разлагается ие только любыми кислотами, но и водой, а иа ТаВ, (т.
пл. 3200'С) пе дедствует даже кипящая царская водка. По боридам имеется обзорная статья«. Интересным смешанным производным являетси оксоборид пятивалептпого ииобня — 0(ЧЬВ. 8) Теплота образования кристаллическоА формы В,Оз из элементов равна 305, а обычной стеклообразиод — 300 к«ал/доль.
Последняя обладает высокой твердостью, ио начинает размягчаться уже выше 200'С и не имеет четкой температуры плавления. Кристаллическая форма плавится при 450 (теплота плавления 5,9 хяал)моль) и кипит при 2200'С. Пар борного ангидрида состоит нз термически устоАчивых молекул ВэО«, строение которых выражается формулой О= — Π— В О с плоскоА угловой структу- роА и следующими параметрами: п(В = О) 1,20, Ы( — О) 1,36 А,лВОВ 86'.
Энергии связеА  — О и В О оцениваются соответственно в 123 н 207 ахал(поль. 1О) Расплавленный ВзОз при высоких температурах хорошо растворяет окислы многих элементов. Хуже других растворяются в нем ВеО (02 вес.Т«), Т(Оэ (0,0), ЗпОз (0,8) и А1эОз (1).
11) Прн нагревании смеси ВзОэ с элементарным бором выше 1000'С в парах преобладают термически устоАчивые лииеАные молекулы О В-В О. Прочность связи  — В в иих превышает 100 ккпл(моль, и диссоциация по схеме В«Оэ 2ВО практически не наблюдается, Охлаждение паров сопровождается дисмутациеА закисн бора по схеме ЗВэОз 2ВэОа+2В с образованием коричиевоА смеси обоих продуктов распада. Однако «замораживанием> системы путем ее быстрого охлажлеиия ниже 300'С может быть получен белый твердый полимер (В«Оэ) . Он ие имеет определениоА точки плавления, реитгеиоаморфен и весьма реакцноииоспособеи, а при нагревании выше 300'С дисмутирует по приведенному выше уравнению.
!2) Под давлением около 60 тыс. ог и прн температуре порядка 1500'С взаимодействие ВзОэ с элементарным бором идет по схеме ВэОз+4В =ЗВ«О, Этот иизшиА окнсел бора имеет слоистую струитуру типа графита. Сообщалось также о получении окислов состава В«О н ВгО. 13) Пространственная структуре иона ВО, 'отвечает плоскому равностороннему треугольнику (п(ВО) ° 1,36А). Имеющие вид блестящих чешуек пластинчатые кристаллы Н,ВОз строятся сочетанием таких ионов друг с другом посредством водородных связей (й(ОНО) 0.68+1,84 = 2,72 А), причем образуются слагающиеся нз правильных шестиугольников плоскости (рищ Х1-1) с расстоянием 3,18 А между иимя.
Так как эти плоскости лишь слабо связаны друг с другом (за счет межмолекуляриых сил), кристаллы легко делятся иа отдслы~ые слов. ' Самсонов Г, В,, Марк час к в В Л, Я., Усп«хя замяв. 1Ма, зэ х, 191, 10 ХА Третья группа лгряоднческод системы 14) Барная кислота (К, 6 10-»е, Кз 5 1О 'з, Кз 4 1О-ы) окрашивает пламя в характерный зеленый цвет (обусловленный, ао-вндвмому, электроннымн переходами в молекуле В»Оз). Она несколько летуча с водяным паром н содержится в воде некоторых горячих источников.
Ее насыщенный водный раствор содержит около 4,5еА НзВО, прн обычных условиях н около 287з прн 100 С. Весьма вероятно, что в водном растворе молекула борной кнслоты образует донорно-акцепторную связь с одной молекулой воды н ее аервнчная днссоцнапня идет по схеме: НзОВ(ОН)з лес Н + [В(ОН)е['.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
