i bor | enciclopèdia.cat

OBRES

OBRES

Divulgació científica
Estadístiques
Gran enciclopèdia catalana

bor

Símbol delB
substantiu masculím
Química
Símbol delB
química inorgànica quím inorg
Element no metàl·lic pertanyent al grup III A de la taula periòdica, de valència 3, i que només s’enllaça per covalència; hom en coneix dos isòtops naturals estables de nombre de massa 10 i 11.

Propietats del bor

La impossibilitat inicial d’obtenir-lo pur féu que hom discrepés quant a les seves propietats físiques i àdhuc químiques. Hom en coneix dues formes principals: l' amorfa , pólvores de color marró i de densitat variable, i la cristal·lina , de color marró grisenc, amb llustre metàl·lic. Fou descobert per Gay-Lussac, Thenard i Davy el 1808 i, bé que H. Moissan n'aïllà alguns composts, no fou fins el 1909 que el científic nord-americà E. Weintraub l’obtingué pur, a partir d’una mescla de clorur de bor i hidrogen, sotmesa a l’alta temperatura aconseguida en un arc elèctric.

Hom calcula que el bor contribueix en el 0,001% en la composició de l’escorça terrestre, on hom n'ha identificat una seixantena d’espècies minerals, predominantment borats . Es troba molt dispers en la natura i forma importants jaciments en llocs on s’han acumulat restes de llacs o mars interiors dessecats, com és el cas del districte de Kramer, a Califòrnia. Els composts minerals més importants són tetraborats de sodi de diferents graus d’hidratació: el decahidrat ( bòrax ), el pentahidrat ( tincalconita ) i el tetrahidrat ( rasorita o kernita ). La gran reactivitat del bor a alta temperatura, ensems amb el seu alt punt de fusió, en dificulten l’obtenció de l’estat pur. Malgrat això, actualment hom el troba al mercat amb només una part d’impureses per milió, preparat pel mètode de Weintraub. El bor corrent, obtingut encara pel mètode de Moissan, no sol tenir pureses superiors al 60% i és emprat sobretot per a desgasar metalls fosos aprofitant l’avidesa del bor per a l’oxigen i el nitrogen. Una altra forma comercial del bor és el ferrobor , aliatge amb ferro que conté fins al 20% de bor, i que serveix per a addicionar petites quantitats d’aquest, generalment inferiors al 0,003%, al ferro colat, a l’acer o a d’altres metalls per millorar-ne el tremp i la duresa. Com s’esdevé amb els altres elements del segon període de la taula periòdica, el bor difereix molt dels seus homòlegs en la columna a què pertany, i s’apropa més en comportament químic al carboni i sobretot al silici. Malgrat la seva gran activitat en calent, és molt inert a la temperatura normal, a la qual només reacciona amb el fluor. A majors temperatures ho fa amb molts d’altres no-metalls, com el clor, el brom, l’oxigen, el nitrogen i el carboni. En totes les seves combinacions simples es comporta com a element trivalent per raó de la hibridació sp 2 de la capa electrònica de valència. Però aquesta configuració deixa un orbital p vacant que tendeix a omplir-se per reacció amb donants de doblets amb els quals el bor forma complexos en què és tetracoordinat com a element central. És l’element del qual hom coneix més hidrurs, llevat el carboni, però a diferència d’aquest, els àtoms de bor no tendeixen a unir-se directament entre ells, per la qual cosa no hi ha cap correspondència estructural entre els hidrurs d’ambdós elements. L’hidrur més simple és la borina (BH 3 ), o monoborà , bé que només és conegut addicionat a donants d’electrons o bé dimeritzat: diborà (B 2 H 6 ); aquest és considerat el primer terme d’una sèrie d’hidrurs de bor anomenats borans , de fórmula genèrica B n H n + 4 . També han estat identificats hidrurs del tipus B n H n + 6 , anomenats dihidroborans . Les analogies estructurals entre el nitrur de bor, el grafit i el diamant suggeriren la semblança entre els enllaços bor-nitrogen i els carboni-carboni, isoelectrònics. No és estrany, doncs, de trobar tota una sèrie de composts bor-nitrogen que són anàlegs directes de substàncies orgàniques ( borazina ).

El bor és emprat, a causa de la seva àmplia secció eficaç de captura de neutrons tèrmics (750 barns), en tècniques nuclears; i a causa de la seva alta calor de combustió (1.397 kcal/kg), com a millorador de combustibles en motors de reacció. També són emprats composts de bor en la fabricació de vidres de baix coeficient de dilatació i elevada resistència química, dits borosilicatats ; com a retardants de combustió, en fustes per a construcció, en matèries tèxtils, en dispositius d’encesa de motors, en interruptors tèrmics per a transformadors, en aparells termoelèctrics i en coixinets.

Taula de les propietats físiques del bor

  1. nombre atòmic: 5
  2. pes atòmic: 10,811
  3. estructura electrònica: [He] 2s 2 2p 1
  4. valència: 3
  5. pes específic (a 20ºC): 2,34 [dels cristalls]
  6. punt de fusió: 2 300ºC
  7. punt d’ebullició: 2550ºC
  8. conductivitat tèrmica (a 25ºC): 0,274 W/cm·K
  9. resistivitat elèctrica (a 0ºC): 1,8 X 10 12 μ Ω·cm
  10. radi iònic (Bi + 3 ): 0,23 Å
  11. radi metàl·lic: 0,80 Å
  12. potencials d’ionització, en eV: I: 8,298; II: 25,154; III: 37,930
  13. potencial de reducció (a 25ºC i 1 atm), en V: H 2 BO 3 - + H 2 O + 3e ⇌ B + OH ־: -1,79 H 3 BO 3 + 3H + 3e ⇌ B + H 2 O : -0,8698

Efectes de la deficiència de bor en els sòls

La manca de bor en el sòl produeix disminucions del rendiment i de la qualitat en la producció agrícola. Símptomes típics de la deficiència de bor són la formació irregular de les fulles i l’escurçament dels entrenusos. Les plantes d’arrel, les hortícoles, molts arbres fruiters i l’alfals són molt sensibles a la deficiènicia, mentre que els cereals i els llegums acusen l’excés. Els sòls lleugers i àcids tendeixen a ésser deficients en bor i també els calcaris que han sofert una encalcinada enèrgica.

Col·laboració: 
ASN
Llegir més...