Bor
Jedyny niemetal w grupie 13
(Grupa IIIA „główna”)
Chemia boru
Konfiguracja elektronowa powłoki walencyjnej ns
2
np
1
;
Elektroujemność - 2,04 (niemetal !)
typowy niemetal – choć występuje najczęściej na
stopniu utlenienia +III;
tworzy wiązania kowalencyjne spolaryzowane;
większość związków wykazuje deficyt elektronów
(kwasy Lewisa) - przykład - borowodory (borany) ...
Nie pasuje do pozostałych pierwiastków w tej grupie –
typowych metali (Al, Ga, In, Ta), od których ma
całkowicie róŜne właściwości jako pierwiastek, róŜnią się
teŜ typowe związki
BOR
Bor występuje w cząsteczkach B
12
,
które mają kształt ikosaedrów
KaŜdy atom boru tworzy
5 wiązań
.
Cząsteczka zawiera
28 wiązań
, na
“normalne” wiązania potrzebuje
56
elektronów
. 12 atomów boru ma
3x12 = 36 elektronów
. Bor jest
elektronodeficytowy; wiązania są
zdelokalizowane.
UłoŜenie atomów
w cząsteczce B
12
Związki boru jako kwasy Lewisa
B
B
100
E
119 pm
121,5
E
90
E
B
2
H
6
B
F
F
F
120
E
BF
3
B
N
B
N
B
N
N
B
B
N
N
B
N
N
B
N
B
N
B
B
B
N
Azotek boru
BN, sp
2
izoelektronowy z grafitem,
ale tylko orbitale 2p
z
azotu
są obsadzone przez
elektrony
Tlenek boru i kwasy oksoborowe
Tlenek boru – B
2
O
3
łatwo przechodzi w stan szklisty (jak SiO
2
)
właściwości
kwasotwórcze
- kwas oksoborowy
H
3
BO
3
(słaby) i jego sole – oksoborany
jon
BO
3
3-
- hybrydyzacja
sp
2
- płaski, jak
NO
3
-
i
CO
3
2-
Polikondensacja kwasów oksoborowych
jednostka
BO
3
3-
łańcuch i pierścień metaoksoboranowy
jednostka
BO
4
5-
atom H
Boraks Na
2
B
4
O
7
·10H
2
O
zawiera jony
[B
4
O
7
·2H
2
O]
2-
(dwie
jednostki trójkątne i dwie
tetraedryczne).
Pozostałe cząsteczki
wody związane są
z jonami metalu
Tlenki niemetali i półmetali
Tlenki kowalencyjne
cząsteczkowe (Cl
2
O
7
, SO
2
, SO
3
, wszystkie tlenki azotu
i fosforu, tlenki węgla)
o sieci kowalencyjnej (SeO
2
, As
2
O
3
, Sb
2
O
3
, SiO
2
,
B
2
O
3
)
O charakterze częsciowo jonowym
SnO
2
, PbO, Bi
2
O
3
itd ...
Charakter chemiczny:
kwasowe (SO
2
, SO
3
, NO
2
, CO
2
, P
4
O
6
, P
4
O
10
, SiO
2
...)
amfoteryczne (As
2
O
3
, Sb
2
O
3
, SnO
2
...)
obojętne (N
2
O, CO)
Aniony oksykwasów (kwasów tlenowych)
XO
4
n-
(izoelektronowe):
hybrydyzacja sp
3
ClO
4
-
, SO
4
2-
, PO
4
3-
, SiO
4
4-
,
BO
4
5-
MoŜliwość kondensacji ...
XO
3
n-
hybrydyzacja sp
2
NO
3
-
, CO
3
2-
, BO
3
3-
Kondensacja występuje
rzadko