① 硼的分子轨道排布式
硼的分子轨道排布式如图:
元素硼的电子结构是1s22s2p1。因此,在这一周期从硼开始,p轨道对于成键起着重要的作用。我们曾注意到,原子轨道组合起来既能产生分子轨道又能产生π分子轨道,和生成的两个πp,成键轨道具有相等的能量。
当有两个或更多个分子轨道处在相同的能级时,在这些轨道中发生任何电子配对之前,电子首先倾向于成单地充填到各个分子轨道中。可以回忆一下这种情形同原子轨道中的情形完全一样。
制备方法:
首先用浓碱液分解硼镁矿得偏硼酸钠,将NaBO2在强碱溶液中结晶出来,使之溶于水成为较浓的溶液,通入CO2调节碱度,浓缩结晶即得到四硼酸钠。将四硼酸钠溶于水,用硫酸调节酸度,可析出溶解度小的硼酸晶体。
加热使硼酸脱水生成三氧化二硼,经干燥处理后,用镁或铝还原B2O3得到粗硼。将粗硼分别用盐酸、氢氧化钠和氟化氢处理,可得纯度为95~98%的棕色无定形硼。
最纯的单质硼用氢还原法制得:使氢气和三溴化硼的混合气体经过钽丝,电热到1500K,三溴化硼在高温下被氢还原,生成的硼在钽丝上成片状或针状结构,由镁粉或铝粉加热还原氧化硼而得。
以上内容参考:网络——硼
② 硼的元素符号是什么
B。
硼(Boron)是一种化学元素,元素符号是B。
约公元前200年,古埃及、罗马、巴比伦曾用硼砂制造玻璃和焊接黄金。法国化学家盖·吕萨克用金属钾还原硼酸制得单质硼。硼在地壳中的含量为0.001%。硼为黑色或银灰色固体。晶体硼为黑色,硬度仅次于金刚石,质地较脆。
相关信息:
硼化合物的发现和使用最早可以追述到古埃及,如古代埃及制造玻璃时已使用硼砂作熔剂,古代炼丹家也使用过硼砂,但是硼酸的化学成分直到19世纪初还是个谜。
1808年,英国化学家戴维在用电解的方法发现钾后不久,又用电解熔融的三氧化二硼的方法制得棕色的硼,同年法国化学家盖·吕萨克和泰纳用金属钾还原无水硼酸制得单质硼。
③ 硼的化学性质
元素描述:
它是最外层少于4个电子的仅有的非金属元素.其单质有无定形和结晶形两种.前者呈棕黑色到黑色的粉末.后者呈乌黑色到银灰色,并有金属光泽.硬度与金刚石相近.无定形的硼密度2.3克/厘米3,(25-27℃);晶形的硼密度2.31克/厘米3,熔点2300℃,沸点2550℃,化合价3.在室温下无定形硼在空气中缓慢氧化,在800℃左右能自燃.硼与盐酸或氢氟酸,即使长期煮沸,也不起作用.它能被热浓硝酸和重铬酸钠与硫酸的混合物缓慢侵蚀和氧化.过氧化氢和过硫酸铵也能缓慢氧化结晶硼.上述试剂与无定形硼作用激烈.与碱金属碳酸盐和氢氧化物混合物共熔时,所有各种形态的硼都被完全氧化.氯、溴、氟与硼作用而形成相应的卤化硼.约在600℃硼与硫激烈反应形成一种硫化硼的混合物.硼在氮或氨气中加热到1000℃以上则形成氮化硼,温度在1800-2000℃是硼和氢仍不发生反应,硼和硅在2000℃以上反应生成硼化硅.在高温时硼能与许多金属和金属氧化物反应,生成金属硼化物.
硼,原子序数5,原子量10.811.约公元前200年,古埃及、罗马、巴比伦曾用硼沙制造玻璃和焊接黄金.1808年法国化学家盖·吕萨克和泰纳尔分别用金属钾还原硼酸制得单质硼.硼在地壳中的含量为0.001%.天然硼有2种同位素:硼10和硼11,其中硼10最重要.
硼为黑色或银灰色固体.晶体硼为黑色,熔点约2300°C,沸点3658°C,密度2.34克/厘米³,硬度仅次于金刚石,较脆.
④ 硼的化学符号
硼是一种化学元素,元素符号是B。
约公元前200年,古埃及、罗马、巴比伦曾用硼砂制造玻璃和焊接黄金。法国化学家盖·吕萨克用金属钾还原硼酸制得单质硼。硼在地壳中的含量为0.001%。硼为黑色或银灰色固体。晶体硼为黑色,硬度仅次于金刚石,质地较脆。
硼还由于其缺电子性造成其氢化物中硼原子拥有异常高的配位数,使之成为所有元素氢化物中结构最复杂的。
[1]
中文名
硼
外文名
Boron
别名
Borfast;
Boron atom;
分子量
10.81
⑤ 硼的化学性质
元素描述:
它是最外层少于4个电子的仅有的非金属元素。其单质有无定形和结晶形两种。前者呈棕黑色到黑色的粉末。后者呈乌黑色到银灰色,并有金属光泽。硬度与金刚石相近。无定形的硼密度2.3克/厘米3,(25-27℃);晶形的硼密度2.31克/厘米3,熔点2300℃,沸点2550℃,化合价3。在室温下无定形硼在空气中缓慢氧化,在800℃左右能自燃。硼与盐酸或氢氟酸,即使长期煮沸,也不起作用。它能被热浓硝酸和重铬酸钠与硫酸的混合物缓慢侵蚀和氧化。过氧化氢和过硫酸铵也能缓慢氧化结晶硼。上述试剂与无定形硼作用激烈。与碱金属碳酸盐和氢氧化物混合物共熔时,所有各种形态的硼都被完全氧化。氯、溴、氟与硼作用而形成相应的卤化硼。约在600℃硼与硫激烈反应形成一种硫化硼的混合物。硼在氮或氨气中加热到1000℃以上则形成氮化硼,温度在1800-2000℃是硼和氢仍不发生反应,硼和硅在2000℃以上反应生成硼化硅。在高温时硼能与许多金属和金属氧化物反应,生成金属硼化物。
硼,原子序数5,原子量10.811。约公元前200年,古埃及、罗马、巴比伦曾用硼沙制造玻璃和焊接黄金。1808年法国化学家盖·吕萨克和泰纳尔分别用金属钾还原硼酸制得单质硼。硼在地壳中的含量为0.001%。天然硼有2种同位素:硼10和硼11,其中硼10最重要。
硼为黑色或银灰色固体。晶体硼为黑色,熔点约2300°C,沸点3658°C,密度2.34克/厘米³,硬度仅次于金刚石,较脆。
⑥ 硼的化学式怎么写
硼的化学式:B
硼一般显正三价,比如硼酸H3BO3 ,正三价
乙硼烷 B2H6硼砂 Na2B4O7·10H2O硼酸纳 NaB(OH)4硼酸 H3BO3等
⑦ 硼的简介
硼
开放分类: 硼、硼砂、硼粉、硼化物、高纯硼
硼 拼音:pēng péng
部首:石,部外笔画:8,总笔画:13
五笔86&98:DEEG 仓颉:MRBB
笔顺编号:1325135113511 四角号码:17620 UniCode:CJK 统一汉字 U+787C
硼,原子序数5,原子量10.811。约公元前200年,古埃及、罗马、巴比伦曾用硼沙制造玻璃和焊接黄金。1808年法国化学家盖·吕萨克和泰纳尔分别用金属钾还原硼酸制得单质硼。硼在地壳中的含量为0.001%。天然硼有2种同位素:硼10和硼11,其中硼10最重要。
硼为黑色或银灰色固体。晶体硼为黑色,熔点约2300°C,沸点3658°C,密度2.34克/厘米³,硬度仅次于金刚石,较脆。
原子体积:(立方厘米/摩尔)
4.6
元素在海水中的含量:(ppm)
4.41
元素在太阳中的含量:(ppm)
0.002
地壳中含量:(ppm)
950
莫氏硬度:9.3
氧化态:
Main B+3
Other
化学键能: (kJ /mol)
B-H 381
B-H-B 439
B-C 372
B-O 523
B-F 644
B-Cl 444
B-B 335
晶胞参数:
a = 506 pm
b = 506 pm
c = 506 pm
α = 58.06°
β = 58.06°
γ = 58.06°
电离能 (kJ/ mol)
M - M+ 800.6
M+ - M2+ 2427
M2+ - M3+ 3660
M3+ - M4+ 25025
M4+ - M5+ 32822
晶体结构:晶胞为三斜晶胞。
硼在室温下比较稳定,即使在盐酸或氢氟酸中长期煮沸也不起作用。硼能和卤组元素直接化合,形成卤化硼。硼在600~1000°C可与硫、锡、磷、砷反应;在1000~1400°C与氮、碳、硅作用,高温下硼还与许多金属和金属氧化物反应,形成金属硼化物。这些化合物通常是高硬度、耐熔、高电导率和化学惰性的物质,常具有特殊的性质。
硼的应用比较广泛。硼与塑料或铝合金结合,是有效的中子屏蔽材料;硼钢在反应堆中用作控制棒;硼纤维用于制造复合材料等。
元素名称:硼
元素原子量:10.81
元素类型:非金属
原子序数:5
元素符号:B
元素中文名称:硼
元素英文名称:Boron
相对原子质量:10.81
核内质子数:5
核外电子数:5
核电核数:5
质子质量:8.365E-27
质子相对质量:5.035
所属周期:2
所属族数:IIIA
摩尔质量:11
氢化物:BH3
氧化物:B2O3
最高价氧化物化学式:B2O3
密度:2.34
熔点:2300.0
沸点:3658
热导率: W/(m·K)
27.4
声音在其中的传播速率:(m/S)
16200
外围电子排布:2s2 2p1
核外电子排布:2,3
颜色和状态:固体
原子半径:1.17
常见化合价:+3
发现人:戴维、盖吕萨克、泰纳 发现年代:1808年
发现过程:
1808年,英国的戴维和法国的盖吕萨克、泰纳,用钾还原硼酸而制得硼。
元素描述:
它是最外层少于4个电子的仅有的非金属元素。其单质有无定形和结晶形两种。前者呈棕黑色到黑色的粉末。后者呈乌黑色到银灰色,并有金属光泽。硬度与金刚石相近。无定形的硼密度2.3克/厘米3,(25-27℃);晶形的硼密度2.31克/厘米3,熔点2300℃,沸点2550℃,化合价3。在室温下无定形硼在空气中缓慢氧化,在800℃左右能自燃。硼与盐酸或氢氟酸,即使长期煮沸,也不起作用。它能被热浓硝酸和重铬酸钠与硫酸的混合物缓慢侵蚀和氧化。过氧化氢和过硫酸铵也能缓慢氧化结晶硼。上述试剂与无定形硼作用激烈。与碱金属碳酸盐和氢氧化物混合物共熔时,所有各种形态的硼都被完全氧化。氯、溴、氟与硼作用而形成相应的卤化硼。约在600℃硼与硫激烈反应形成一种硫化硼的混合物。硼在氮或氨气中加热到1000℃以上则形成氮化硼,温度在1800-2000℃是硼和氢仍不发生反应,硼和硅在2000℃以上反应生成硼化硅。在高温时硼能与许多金属和金属氧化物反应,生成金属硼化物。
元素来源:在自然界中,硼只以其化合物形式存在着(像在硼砂、硼酸中,在植物和动物中只存在有痕量的硼),通常由电解熔融的氟硼酸钾和氯化钾或热还原它的其他化合物(如氧化硼)制得
制备方法有:硼的氧化物用活泼金属热还原;用氢还原硼的卤化物;用碳热还硼砂;电解熔融硼酸盐或其他含硼化合物;热分解硼的氢化合物上述方法所得初产品均应真空除气或控制卤化,才可制得高纯度的硼。
元素用途:它主要用于冶金(如为了增加钢的硬度)及核子学中,因为它吸收中子能力强
由于硼在高温时特别活泼,因此被用来作冶金除气剂、锻铁的热处理、增加合金钢高温强固性,硼还用于原子反应堆和高温技术中。棒状和条状硼钢在原子反应堆中广泛用作控制棒。由于硼具有低密度、高强度和高熔点的性质,可用来制作导弹的火箭中所用的某些结构材料。硼的化合物在农业、医药、玻璃工业等方面用途很广。
元素辅助资料:
天然含硼的化合物硼砂(Na2B4O7·10H2O)早为古代医药学家所知悉。我国西藏是世界上盛产硼砂的地方。
1702年法国医生霍姆贝格首先从硼砂制得硼酸,称为salsedativum,即镇静盐。1741年法国化学家帕特指出,硼砂与硫酸作用除生成硼酸外,还得到硫酸钠。1789年拉瓦锡把硼酸基列入元素表。1808年英国化学家戴维和法国化学家盖吕萨克、泰纳各自获得单质硼。硼的拉丁名称为 boracium,元素符号为B。这一词来自borax(硼砂)。
硼,原子序数5,原子量10.811。约公元前200年,古埃及、罗马、巴比伦曾用硼沙制造玻璃和焊接黄金。1808年法国化学家盖·吕萨克和泰纳尔分别用金属钾还原硼酸制得单质硼。硼在地壳中的含量为0.001%。天然硼有2种同位素:硼10和硼11,其中硼10最重要。
硼为黑色或银灰色固体。晶体硼为黑色,熔点约2300°C,沸点2550°C,密度2.34克/厘米³,硬度仅次于金刚石,较脆。
硼在室温下比较稳定,即使在盐酸或氢氟酸中长期煮沸也不起作用。硼能和卤组元素直接化合,形成卤化硼。硼在600~1000°C可与硫、锡、磷、砷反应;在1000~1400°C与氮、碳、硅作用,高温下硼还与许多金属和金属氧化物反应,形成金属硼化物。这些化合物通常是高硬度、耐熔、高电导率和化学惰性的物质,常具有特殊的性质。
硼的应用比较广泛。硼与塑料或铝合金结合,是有效的中子屏蔽材料;硼钢在反应堆中用作控制棒;硼纤维用于制造复合材料等。
硼产品主要有
硼化物
三溴化硼
二硼化钛
二硼化铬
氮化硼
99.99%六方氮化硼
99.9%六方氮化硼
硼合金
硼铜合金
硼钢合金
硼化物(1)三溴化硼:
无色或稍带黄色的发烟液体,有强烈的刺激性臭味。临界温度300℃,折射率1.5312。
(2)二硼化钛:
二硼化钛为灰白色六方形晶体或粉末,无味。其熔点2980℃,密度4.5~4.52,硬度(Hi)3600。它具有优良的抗氧化性及导电性能。平均粒径D=4~8μ。
(3) 二硼化铬:
熔点1760℃,抗氧化性能好,高温强度大。
⑧ 硼的用途性能特性都有哪些
构成生命
硼元素是核糖核酸形成的必需品,而核糖核酸是生命的重要基础构件。夏威夷大学宇航局天体生物学研究所的博士后研究员詹姆斯-斯蒂芬森称:“硼对于地球上生命的起源可能很重要,因为它可以使核酸稳定,核酸是核糖核酸的重要成分。在早期生命中,核糖核酸被认为是脱氧核糖核酸的信息前体。
工业用途
硼是一种用途广泛的化工原料矿物,主要用于生产硼砂、硼酸和硼的各种化合物以及元素硼,是冶金、建材、机械、电器、化工、轻毛、核工业、医药、农业等部门的重要原料。时下,硼的用途超过300种,其中玻璃工业、陶瓷工业、洗涤剂和农用化肥是硼的主要用途,约占全球硼消费量的3/4。中国硼矿资源虽然丰富,但是硼矿产品不能满足国内经济建设需求,2007年国内硼砂产量约为40万吨,进口硼矿产品64.87万吨,大量依赖进口,因此充分了解世界硼矿产品市场情况就显得相当重要。
单质硼用作良好的还原剂,氧化剂,溴化剂,有机合成的掺合材料,高压高频电及等离子弧的绝缘体,雷达的传递窗等。
硼是微量合金元素,硼与塑料或铝合金结合,是有效的中子屏蔽材料;硼钢在反应堆中用作控制棒;硼纤维用于制造复合材料等;含硼添加剂可以改善冶金工业中烧结矿的质量,降低熔点、减小膨胀,提高强度硬度。硼及其化合物也是冶金工业的助溶剂和冶炼硼铁硼钢的原料,加入硼化钛、硼化锂、硼化镍,可以冶炼耐热的特种合金;建材。硼酸盐、硼化物是搪瓷、陶瓷、玻璃的重要组分,具有良好的耐热耐磨性,可增强光泽,调高表面光洁度等。[7]
硼酸,硼酸锌可用于防火纤维的绝缘材料,是很好的阻燃剂,也应用于漂白、媒染等方面;偏硼酸钠用于织物漂白。此外,硼及其化合物可用于油漆干燥剂,焊接剂,造纸工业含汞污水处理剂等。[8]
硼做为微量元素存在于石英矿中,在高纯石英砂的提纯工艺中,如何尽量的降低B含量成为工艺关键。B的存在使得石英的熔点降低,制得的石英坩埚使用次数降低,使得单晶硅生产成本升高。
生理功能
有关硼的吸收代谢科学界了解得并不充分,硼在膳食中很容易吸收,并大部分由尿排出,在血液中是与氧结合,为H₃BO₃或B(OH)₄一,硼酸与有机化合物的羟基形成酯化物。动物与人的血液中硼的含量很低,并与膳食中镁的摄入有关,镁摄入低时,血液中硼的含量就增加。硼可在骨中蓄积,但尚不清楚是何种形式。
硼普遍存在于蔬果中,是维持骨的健康和钙、磷、镁正常代谢所需要的微量元素之一。对停经后妇女防止钙质流失、预防骨质疏松症具有功效,硼的缺乏会加重维生素D的缺乏;另一方面,硼也有助于提高男性睾丸甾酮分泌量,强化肌肉,是运动员不可缺少的营养素。硼还有改善脑功能,提高反应能力的作用。虽然大多数人并不缺硼,但老年人有必要适当注意摄取。
硼的生理功能还未确定,存在两种假说解释硼缺乏时出现的明显而不同的反应,以及已知硼的生化特性。一种假说是,硼是一种代谢调节因子,通过竞争性抑制一些关键酶的反应,来控制许多代谢途径。另一种是,硼具有维持细胞膜功能稳定的作用,因而,它可以通过调整调节性阴离子或阳离子的跨膜信号或运动,来影响膜对激素和其他调节物质的反应。
植物生理
硼是高等植物特有的必需元素,而动物、真菌与细菌均不需要硼。硼能与游离状态的糖结合,使糖容易跨越质膜,促进糖的运输。植物各器官间硼的含量以花最高,花中又以柱头和子房最高。硼对植物的生殖过程有重要的影响,与花粉形成、花粉管萌发和受精有密切关系。缺硼时,花药和花丝萎缩,花粉发育不良。油菜和小麦出现的“花而不实”现象与植物硼酸缺乏有关。缺硼时根尖、茎尖的生长点停止生长,侧根、侧芽大量发生,其后侧根、侧芽的生长点又死亡,从而形成簇生状。甜菜的褐腐病、马铃薯的卷叶病和苹果的缩果病等都是缺硼所致。
⑨ 硼的化学性质
单质硼在常温下可与氟直接化合,而与氧的化合仅能发生在表面上,在300℃以下,硼对其他非金属是惰性的;但只要条件合适,它几乎可以与所有非金属反应,但不能直接与氢与稀有气体反应。粉末状无定形硼在20℃时就可自发地与氟反应,而与氯、溴、碘的反应则分别要在400℃、600℃、700℃时进行,粗大的晶体硼与卤素反应都有要求有较高的温度。硼与氧大允在450℃时可以迅速发生反应,但因生成的覆盖层阻碍继续氧化,所以反应会逐渐停顿下来,而使氧化作用不完全。如果在较高温度下反应,则反应速度将受玻璃状液层的扩散作用控制。在1000℃以上反应,由于覆盖层蒸发而使反应得以为断进行,但对于块状硼来说,即使在1200℃时,它的抗氧化性仍可与一些难溶金属媲美。硼与硫在600℃时反应生成B2S3;在较高温度下与硒反应生成B2Se3,熔化的碲不与硼作用。硼粉与氮在1050--1200℃下反应可生成BN,硼与磷要在1000℃时才能完全反应生成BP。硼与砷在800℃时加压能反应生成Bas。硼在900℃以上可与金刚石反应,在1200--1250℃时可与碳纤维反应生成B12C3(或B4C);在2000℃以上的高温下,硼与碳可形成一系列产物,但它们的性质尚未弄清。硼与硅在低于1370℃时反应生成B4Si,而在高于1370℃时反应则生成B6Si。在所有的反应中,晶体硼都要比无定形硼反应慢。
总之,硼在化学性质上主要表现为非金属性,但在晶态时呈现某些金属性。因此,人们常将它列为半金属或准金属元素。硼的化学活性与纯度,粉细度和反应条件有密切关系。高纯晶态硼是相当稳定的,而一般纯度的粉状无定形硼则比较活泼;高纯硼即使是很细的也比较稳定,但在高温或强氧化剂作用下还是相当活泼的。