硼
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| 硼 | |||||||||||||||||||||||||
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5B
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| 外观 | |||||||||||||||||||||||||
| 黑色(晶体)/棕色(无定形) |
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| 概况 | |||||||||||||||||||||||||
| 名称 · 符号 · 序数 | 硼 · B · 5 | ||||||||||||||||||||||||
| 元素类别 | 類金屬 | ||||||||||||||||||||||||
| 族 · 週期 · 区 | 13 · 2 · p | ||||||||||||||||||||||||
| 标准原子质量 | 10.811(7) | ||||||||||||||||||||||||
| 电子排布 | [He] 2s2 2p1 2, 3 |
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| 物理性质 | |||||||||||||||||||||||||
| 状态 | 固态 | ||||||||||||||||||||||||
| 熔点时液体密度 | 2.08 g·cm−3 | ||||||||||||||||||||||||
| 熔点 | 2349 K,2076 °C,3769 °F | ||||||||||||||||||||||||
| 沸点 | 4200 K,3927 °C,7101 °F | ||||||||||||||||||||||||
| 熔化热 | 50.2 kJ·mol−1 | ||||||||||||||||||||||||
| 汽化热 | 480 kJ·mol−1 | ||||||||||||||||||||||||
| 比热容 | 11.087 J·mol−1·K−1 | ||||||||||||||||||||||||
| 蒸汽压 | |||||||||||||||||||||||||
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| 原子性质 | |||||||||||||||||||||||||
| 氧化态 | 4,[1] 3, 2, 1[2] (弱酸性氧化物) |
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| 电负性 | 2.04(鲍林标度) | ||||||||||||||||||||||||
| 电离能 (更多) |
第一:800.6 kJ·mol−1 | ||||||||||||||||||||||||
| 第二:2427.1 kJ·mol−1 | |||||||||||||||||||||||||
| 第三:3659.7 kJ·mol−1 | |||||||||||||||||||||||||
| 原子半径 | 90 pm | ||||||||||||||||||||||||
| 共价半径 | 84±3 pm | ||||||||||||||||||||||||
| 范德华半径 | 192 pm | ||||||||||||||||||||||||
| 杂项 | |||||||||||||||||||||||||
| 晶体结构 | 菱面体晶 | ||||||||||||||||||||||||
| 磁序 | 反磁性[3] | ||||||||||||||||||||||||
| 电阻率 | (20 °C)~106 Ω·m | ||||||||||||||||||||||||
| 热导率 | 27.4 W·m−1·K−1 | ||||||||||||||||||||||||
| 膨胀系数 | (25 °C)(ß form) 5–7 [4] µm·m−1·K−1 | ||||||||||||||||||||||||
| 声速(细棒) | (20 °C)16,200 m·s−1 | ||||||||||||||||||||||||
| 莫氏硬度 | ~9.5 | ||||||||||||||||||||||||
| CAS号 | 7440-42-8 | ||||||||||||||||||||||||
| 最稳定同位素 | |||||||||||||||||||||||||
| 主条目:硼的同位素 | |||||||||||||||||||||||||
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硼是一种化学元素,它的化学符号是B,它的原子序数是5,是一种类金属。天然的硼主要存在于硼砂矿及硼钠方解石矿中。
目录 |
发现 [编辑]
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。
天然含硼的化合物硼砂(Na2B4O7·10H2O)早为古代医药学家所知悉。中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。
名称由来 [编辑]
硼的拉丁文名称为 boracium,該詞來自阿拉伯文buraq(بورق)或波斯文burah(بوره);兩者皆為硼砂之意,日文與韓文便自此將之意譯為「硼素」。
单质 [编辑]
硼有两种同素异形体:结晶形硼是有光泽的灰色晶体,硬度与金刚石相近;无定形硼是暗棕色粉末。
分布 [编辑]
硼绝少单独存在,通常以硼砂(Na2B4O7·10H2O)的化合形式出现。硼砂可用作水软化剂和清洁剂。
制备 [编辑]
同位素 [编辑]
已发现的硼的同位素共有9种,包括硼8,硼9,硼10,硼11,硼12,硼13,硼14,硼15,硼17,其中只有硼10,硼11是稳定的,其他同位素都带有放射性。
用途 [编辑]
- 硼在半导体工业大量用作掺杂物,同时硼的化合物在杀虫剂、防腐剂的制造中也有着重要的地位。硼还是植物的必需营养元素。
- 硼烷可以作为火箭的高能燃料。
- 硼酸(H3BO3)是有防腐性能的弱酸。
- 硼化鎂在一定程度的低溫會變成超導體。
- 氮化硼可以作为工业上的固体润滑剂,被称为“白色石墨”。氮化硼和石墨类似,具有一种坚硬的同素异形体,其硬度仅次于钻石。
注释 [编辑]
参考文献 [编辑]
- ^ Fernando, W.T.M.L.; O'Brien, L.C.; Bernath, P.F. Fourier Transform Spectroscopy: B4Σ−−X4Σ−. J. Chem. Phys. 1990, 93: 8482. Bibcode:1990JChPh..93.8482F. doi:10.1063/1.459287.
- ^ Zhang, K.Q.; Guo, B.; Braun, V.; Dulick, M.; Bernath, P.F. Infrared Emission Spectroscopy of BF and AIF. J. Molecular Spectroscopy. 1995, 170: 82. Bibcode:1995JMoSp.170...82Z. doi:10.1006/jmsp.1995.1058.
- ^ Lide, David R. (ed.). Magnetic susceptibility of the elements and inorganic compounds, in Handbook of Chemistry and Physics. CRC press. 2000. ISBN 0849304814.
- ^ Holcombe Jr., C. E.; Smith, D. D.; Lorc, J. D.; Duerlesen, W. K.; Carpenter; D. A. Physical-Chemical Properties of beta-Rhombohedral Boron. High Temp. Sci. 1973, 5: 349.
- ^ 5.0 5.1 Atomic Weights and Isotopic Compositions for All Elements. National Institute of Standards and Technology. [2008-09-21].
- ^ Szegedi, S. Determination of boron in glass by neutron transmission method. Journal of Radioanalytical and Nuclear Chemistry Letters. 1990, 146: 177. doi:10.1007/BF02165219.
外部链接 [编辑]
| 元素週期表 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 | 11 | 12 | 13 | 14 | 15 | 16 | 17 | 18 | |||||||||||||||||||||||||||
| 1 | H | He | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 2 | Li | Be | B | C | N | O | F | Ne | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 3 | Na | Mg | Al | Si | P | S | Cl | Ar | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 4 | K | Ca | Sc | Ti | V | Cr | Mn | Fe | Co | Ni | Cu | Zn | Ga | Ge | As | Se | Br | Kr | ||||||||||||||||||||||||||
| 5 | Rb | Sr | Y | Zr | Nb | Mo | Tc | Ru | Rh | Pd | Ag | Cd | In | Sn | Sb | Te | I | Xe | ||||||||||||||||||||||||||
| 6 | Cs | Ba | La | Ce | Pr | Nd | Pm | Sm | Eu | Gd | Tb | Dy | Ho | Er | Tm | Yb | Lu | Hf | Ta | W | Re | Os | Ir | Pt | Au | Hg | Tl | Pb | Bi | Po | At | Rn | ||||||||||||
| 7 | Fr | Ra | Ac | Th | Pa | U | Np | Pu | Am | Cm | Bk | Cf | Es | Fm | Md | No | Lr | Rf | Db | Sg | Bh | Hs | Mt | Ds | Rg | Cn | Uut | Fl | Uup | Lv | Uus | Uuo | ||||||||||||
| ↓ |
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