Презентация на тему "Бор"

Содержание

• 
  Слайд 1

  Бор

  Кубанский государственный аграрный университет Кафедра неорганической и аналитической химии Краснодар 2012 Костенко Е.С., Пестунова С.А., Кайгородова Е.А.

• 
  Слайд 2
  
• 
  Слайд 3
  

  Символ B Атомная номер 5 Атомная масса 10,811 а.е.м. Бор (лат. Borum) – химический элемент III группы периодической системы Менделеева. Неметалл. Валентный уровень 2s22р1 Радиус атома 98 пм Электроотрицательность2,01 Природный бор состоит из двух стабильных изотопов:10B (19%) и 11B(81%) Изотопы

• 
  Слайд 4
  

  Физические свойства Внешний вид простого вещества – кристаллы серовато-черного цвета (очень чистый бор бесцветен). Tпл = 2075 ⁰С Ткип = 3700 ⁰С Основные модификации α- ромбоэдрическая ρ = 2,46 г/см3 тетрагональная ρ = 2,37 г/см3 β-ромбоэдрическая ρ = 2,35 г/см3

• 
  Слайд 5
  

  Важнейшие минералы Распространенность Бор сравнительно мало распространен в природе – общее содержание в земной коре около 10-3 % (масс.). Элементарный бор в природе не встре-чается. Он входит во многие соединения и широко распространён, особенно в небольших концентрациях; в виде боросиликатов и боратов, а также в виде изоморфной примеси в минералах входит в состав многих изверженных и осадочных пород. Бор известен в нефтяных и морских водах (в морской воде - 4,6 мг/л), в водах соляных озёр, горячих источников и грязевых вулканов.

• 
  Слайд 6
  

  Свободный бор впервые получили в 1808 г. французские химики Ж. Гей-Люссак и Л. Тенарнагреванием борного ангидрида B2O3 с металлическим калием Получение Жозеф Луи Гей-Люссак Луи Жак Тенар 1. Наиболее чистый бор получают пиролизом бороводородов. Такой бор используется для производства полупроводниковых материалов и тонких химических синтезов. 2. Метод металлотермии (чаще восстановление магнием или натрием): B2О3 + 3 Mg = 3 MgO + 2 B KBF4 + 3 Na = 3 NaF + KF + B 3. Термическое разложение паров бромида бора на раскаленной вольфрамовой проволоке в присутствии водорода (метод Ван-Аркеля): 2 BBr3 + 3 H2 = 2 B + 6 HBr(1000—1200 °C)

• 
  Слайд 7
  

  Химические свойства Бор – химически пассивен: не реагирует с водородом, водой, разбавленными кислотами, щелочами в разбавленном растворе. Бор реагирует в жестких условиях с : Водяным паром (700-800 ⁰C) 2B + 3 H2O (пар) = B2O3 + 3 H2 Концентрированной HNO3B + 3 HNO3(конц, гор) = B(OH)3↓+3 NO2 ↑ Щелочами2B(аморфн) + 2 NaOH(конц) + 6 H2O= 2 Na[B(OH)4 ]+ 3 H2 ↑ Галогенами (Hal=F, 30 ⁰C; Hal=Cl, Br, I 400 ⁰C) 2B + 3 Hal2 = 2 BHal3 Азотом (900-1000 ⁰C) 2B + N2 = 2 BN 6. Галогеноводородами (400-500 ⁰C) 2B + 6 HHal = 2 BHal3 + 3 H2 7. Сероводородом(800-900 ⁰C) 2B + 3H2S = B2S3 + 3 H2 8. Аммиаком (1000-1200 ⁰C) 2B + 3NH3 = 2BN + 3 H2

• 
  Слайд 8
  

  Оксид бора В2О3 B2O3 –белый, аморфный или кристаллический, очень твердый, гигро-скопичный, низкоплавкий (Тпл = 480 ⁰C), термически устойчивый. Кристаллический В2О3 – химически пассивен. Аморфный оксид бора реагирует с: ВодойB2О3(аморфн) + 3 H2O = 2 B(OН)3↓ Концентрированной HFB2О3(аморфн) + 8HF (конц) = 2H[BF4] ЩелочамиB2О3(аморфн) + 2 NaOH(конц) + 3H2O = 2 Na[B(OH)4 ] B2О3(аморфн) + 2 NaOH(разб) = Na2B4O7 + H2O Аммиаком(2000 ⁰C; кат. С, Mg) B2О3(аморфн) + 3 NH3 = 2 BN + 3H2O Металлами (800-900 ⁰C) B2О3(аморфн) + 2 Al = Al2O3 + 2 B Углеродом (1000 ⁰C) B2О3(аморфн) + 3 С + 3 Cl2 = 2 BCl3 + 3 CO

• 
  Слайд 9
  

  Гидроксид бора В(ОН)3 ↔ H3BO3 B(OН)3 –белый, разлагается при нагревании, перегоняется с водяным паром. Растворяется в воде, метаноле, ацетоне, глицерине, жидком аммиаке. Соединение B(OH)3 имеет внутри молекулы наиболее "ковалентную" связь бора с кислородом, поскольку бор ближе по электроотрицательности к кислороду, чем Al и Сa. Из-за высокой электро-отрицательности бору энерге-тически выгоднее входить в состав отрицательно заряженной частицы – кислотного остатка. Поэтому формулу B(OH)3 чаще записывают как H3BO3: H3BO3 = 3H+ + BO33- (в растворе) B(OН)3реагирует с: Щелочами4B(ОН)3 + 2 NaOH(разб) = Na2B4O7 + 7 H2O B(ОН)3 + NaOH(насыщ) =Na[B(OH)4 ] Концентрированной HFB(ОH)3 + 4HF (конц) = H[BF4] + 3 H2O Солями образует комплексы 2B(ОН)3 + M2SO4 + 3H2SO4(безводн) = 2M[B(SO4)2] + 6 H2O M = K+ , NH4+, ½ Sr2+

• 
  Слайд 10
  

  Применение Элементарный бор - упрочняющее вещество композиционных материалов - в электронике бор используется для изменения типа проводимости кремния - в металлургии - в качестве микролегирующего элемента сталей в медицине бор используют для лечения злокачественных опухолей Соединения бора - пербораты используют в качестве отбеливающих средств - нитрид бора применяется в качестве абразивного материала - борная кислота применяется в атомной энергетике в качестве поглотителя нейтронов - бороводороды чрезвычайно эффективными ракетными топливами - полимерные соединения бора с водородом и углеродом являются чрезвычайно стойкими к химическим воздействиям и высоким температурам

• 
  Слайд 11
  

  Биологическая роль В мышечной ткани человека содержится (0,33 – 1)·10−4 % бора, в костной ткани (1,1 – 3,3)·10−4 %, в крови – 0,13 мг/л. Ежедневно с пищей человек получает 1 – 3 мг бора. Токсичная доза  – 4 г. Бор нормализует работу эндокринных желез, он способствует улучшению обмена магния, фтора и кальция – элементов, являющихся основным материалом для «строительства» костей, и тем самым укрепляет и улучшает структуру скелета Соединения бора могут оказывать противовоспалительное, противоопухо-левое и гиполипидемическое (нормализующее жировой обмен) действие. При остеопорозе, костном флюорозе, артритах и в начальных стадиях эпилепсии медики назначают препараты бора Источниками бора для человека являются, в основном, продукты расти-тельного происхождения. Это орехи, бобовые, чернослив, груши, помидоры, яблоки, виноград, финики, корнеплоды, соя, изюм, мёд, морепродукты, пиво и красное вино Бор необходим для роста растений. При недостатке бора растения плохо развиваются, замедляется их рост, появляются разные заболевания.

• 
  Слайд 12