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硼   5B
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Uuo(未知特性)
-



外觀
黑色(晶体)/棕色(无定形)
概況
名稱·符號·序數 硼(Boron)·B·5
元素類別 類金屬
·週期· 13·2·p
標準原子質量 10.811(7)
電子排布

[He] 2s2 2p1
2, 3

硼的电子層(2, 3)
物理性質
物態 固态
熔點時液體密度 2.08 g·cm−3
熔點 2349 K,2076 °C,3769 °F
沸點 4200 K,3927 °C,7101 °F
熔化熱 50.2 kJ·mol−1
汽化熱 480 kJ·mol−1
比熱容 11.087 J·mol−1·K−1

蒸汽壓

壓/Pa 1 10 100 1 k 10 k 100 k
溫/K 2348 2562 2822 3141 3545 4072
原子性質
氧化態 4,[1] 3, 2, 1[2]
(弱酸性氧化物)
電負性 2.04(鲍林标度)
電離能

第一:800.6 kJ·mol−1
第二:2427.1 kJ·mol−1
第三:3659.7 kJ·mol−1

更多
原子半徑 90 pm
共價半徑 84±3 pm
范德華半徑 192 pm
雜項
晶體結構

菱面体晶

磁序 反磁性[3]
電阻率 (20 °C)~106  Ω·m
熱導率 27.4 W·m−1·K−1
膨脹係數 (25 °C)(ß form) 5–7 [4] µm·m−1·K−1
聲速(細棒) (20 °C)16,200 m·s−1
莫氏硬度 ~9.5
CAS號 7440-42-8
最穩定同位素

主条目:硼的同位素

同位素 豐度 半衰期 方式 能量MeV 產物
10B 19.9(7)%* 穩定,带5个中子[5]
11B 80.1(7)%* 穩定,带6个中子[5]
  • 天然的硼-10的含量最低可能仅有19.1%,而最高可达20.3%。
    余下的成分为硼-11。
    [6]

硼(Boron)是一种化学元素化学符号B原子序数为5,是一种类金属。天然的硼主要存在于硼砂Na2B4O7·10H2O)矿中。

发现及命名[编辑]

天然含硼的化合物硼砂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之一。 1702年法国医生霍姆贝格首先用硼砂与硫酸反应制得硼酸,称之为镇静盐(salsedativum)。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。 硼的拉丁文名称为 boracium,來自阿拉伯文buraq(بورق)或波斯文burah(بوره);兩者皆為硼砂之意。日文韓文便因此將之意譯為「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,但极脆;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半导体掺杂物,同时硼的化合物在杀虫剂防腐剂的制造中也有重要的地位。硼还是植物的必需营养元素之一。
  • 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。
  • 硼化鎂在一定的低溫下會變成超導體
  • 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

参考[编辑]

  1. ^ 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. 
  2. ^ 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. 
  3. ^ Lide, David R. (ed.). Magnetic susceptibility of the elements and inorganic compounds, in Handbook of Chemistry and Physics. CRC press. 2000. ISBN 0849304814. 
  4. ^ 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. ^ 5.0 5.1 Atomic Weights and Isotopic Compositions for All Elements. National Institute of Standards and Technology. [2008-09-21]. 
  6. ^ 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.