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 różne właściwości jako pierwiastek, różnią się
też typowe związki

BOR



Bor występuje w cząsteczkach B

12

,

które mają kształt ikosaedrów



Każdy 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.

Ułożenie 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-



Możliwość kondensacji ...



XO

3

n-



hybrydyzacja sp

2



NO

3

-

, CO

3

2-

, BO

3

3-



Kondensacja występuje
rzadko