le oxyde de bore ou l'anhydride borique est un composé inorganique dont la formule chimique est BdeuxOU ALORS3. Comme le bore et l'oxygène sont des éléments du bloc p du tableau périodique, et encore plus de têtes de leurs groupes respectifs, la différence d'électronégativité entre eux n'est pas très élevée; par conséquent, il faut s'attendre à ce que le BdeuxOU ALORS3 est de nature covalente.
Le BdeuxOU ALORS3 Il est préparé en dissolvant du borax dans de l'acide sulfurique concentré dans un four de fusion et à une température de 750 ° C; acide borique à déshydratation thermique, B (OH)3, à une température d'environ 300 ° C; ou il peut également être formé comme produit de réaction du diborane (BdeuxH6) avec de l'oxygène.
L'oxyde de bore peut avoir un aspect vitreux ou cristallin semi-transparent; ce dernier par broyage peut être obtenu sous forme de poudre (image du haut).
Bien que cela puisse ne pas sembler le cas à première vue, il est considéré comme le BdeuxOU ALORS3 comme l'un des oxydes inorganiques les plus complexes; non seulement d'un point de vue structurel, mais aussi en raison des propriétés variables acquises par les verres et les céramiques auxquelles cela s'ajoute à leur matrice.
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Le BdeuxOU ALORS3 est un solide covalent, donc en théorie il n'y a pas d'ions B dans sa structure3+ ni Odeux-, mais des liens B-O. Le bore, selon la théorie des liaisons de valence (TEV), ne peut former que trois liaisons covalentes; dans ce cas, trois liaisons B-O. En conséquence, la géométrie attendue doit être trigonale, BO3.
La molécule BO3 il est déficient en électrons, en particulier en atomes d'oxygène; cependant, plusieurs d'entre eux peuvent interagir les uns avec les autres pour combler ledit défaut. Ainsi, les triangles BO3 se rejoignent en partageant un pont d'oxygène, et sont distribués dans l'espace sous forme de réseaux de rangées triangulaires avec leurs plans orientés de différentes manières.
Un exemple de telles lignes avec des unités triangulaires BO est montré dans l'image ci-dessus.3. Si vous regardez de près, toutes les faces des plans ne pointent pas vers le lecteur, mais dans l'autre sens. Les orientations de ces faces peuvent être responsables de la façon dont le B est définideuxOU ALORS3 à une certaine température et pression.
Lorsque ces réseaux ont un modèle structurel à longue portée, il s'agit d'un solide cristallin, qui peut être construit à partir de sa cellule unitaire. C'est là que l'on dit que le BdeuxOU ALORS3 a deux polymorphes cristallins: α et β.
Le α-BdeuxOU ALORS3 il est produit à pression ambiante (1 atm), et est dit cinétiquement instable; en fait, c'est l'une des raisons pour lesquelles l'oxyde de bore est probablement un composé difficile à cristalliser.
L'autre polymorphe, β-BdeuxOU ALORS3, il est obtenu à des pressions élevées dans la gamme GPa; par conséquent, sa densité doit être supérieure à celle de α-BdeuxOU ALORS3.
Réseaux BO3 ils ont naturellement tendance à adopter des structures amorphes; Ce sont, ils n'ont pas de modèle qui décrit les molécules ou les ions dans le solide. Lors de la synthèse du BdeuxOU ALORS3 sa forme prédominante est amorphe et non cristalline; en termes corrects: c'est un solide plus vitreux que cristallin.
On dit alors que le BdeuxOU ALORS3 il est vitreux ou amorphe lorsque ses réseaux BO3 ils sont en désordre. Non seulement cela, mais ils changent également la façon dont ils se réunissent. Au lieu d'être disposés dans une géométrie trigonale, ils finissent par se lier pour créer ce que les chercheurs appellent un anneau de boroxol (image du haut).
Notez la différence évidente entre les unités triangulaires et hexagonales. Les triangles caractérisent BdeuxOU ALORS3 cristallin et hexagonal à BdeuxOU ALORS3 vitreux. Une autre façon de désigner cette phase amorphe est le verre de bore, ou par une formule: g-BdeuxOU ALORS3 (le 'g' vient du mot glassy, en anglais).
Ainsi, les réseaux g-BdeuxOU ALORS3 sont composés d'anneaux de boroxol et non d'unités BO3. Cependant, le g-BdeuxOU ALORS3 peut cristalliser en α-BdeuxOU ALORS3, ce qui impliquerait une interconversion d'anneaux en triangles, et définirait également le degré de cristallisation atteint.
C'est un solide vitreux incolore. Dans sa forme cristalline, il est blanc.
69,6182 g / mol.
Légèrement amer
-Cristallin: 2,46 g / mL.
-Vitreux: 1,80 g / mL.
Il n'a pas de point de fusion entièrement défini, car il dépend de son degré de cristallisation ou de vitré. La forme purement cristalline fond à 450 ° C; cependant, la forme vitreuse fond dans une plage de température de 300 à 700 ° C..
Là encore, les valeurs rapportées ne correspondent pas à cette valeur. Apparemment, l'oxyde de bore liquide (fondu à partir de ses cristaux ou de son verre) bout à 1860 ° C.
Il doit être conservé au sec, car il absorbe l'humidité pour se transformer en acide borique, B (OH)3.
L'oxyde de bore peut être nommé de différentes manières, telles que:
-Trioxyde de dibore (nomenclature systématique).
-Oxyde de bore (III) (nomenclature de base).
-Oxyde borique (nomenclature traditionnelle).
Certaines des utilisations de l'oxyde de bore sont:
De BdeuxOU ALORS3 peuvent être des trihalogénures de bore synthétisés, BX3 (X = F, Cl et Br). Ces composés sont des acides de Lewis, et avec eux il est possible d'introduire des atomes de bore dans certaines molécules pour obtenir d'autres dérivés aux propriétés nouvelles..
Un mélange solide avec de l'acide borique, BdeuxOU ALORS3-B (OH)3, représente une formule utilisée comme insecticide domestique.
L'oxyde de bore liquide est capable de dissoudre les oxydes métalliques. A partir de ce mélange résultant, une fois refroidi, on obtient des solides composés de bore et de métaux..
En fonction de la quantité de BdeuxOU ALORS3 utilisé, ainsi que la technique et le type d'oxyde métallique, une riche variété de verres (borosilicates), de céramiques (nitrures et carbures de bore) et d'alliages (si seuls des métaux sont utilisés) peuvent être obtenus.
En général, le verre ou la céramique acquièrent une plus grande résistance et résistance, ainsi qu'une plus grande durabilité. Dans le cas des lunettes, elles finissent par être utilisées pour des lentilles optiques et télescopiques, ainsi que pour des appareils électroniques..
Dans la construction des fours de fusion d'acier, des briques réfractaires à base de magnésium sont utilisées. L'oxyde de bore est utilisé comme liant, aidant à les maintenir étroitement ensemble..
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