答:化学性质化学元素周期表第Ⅲ族(类)主族元素,符号B,原子序数5。
(1)与非金属作用高温下B能与N、O、S、X等单质反应,例如它能在空气中燃烧生成BO和少量BN,在室温下即能与F发生反应,但它不与H、稀有气体等作用。(2)B能从许多稳定的氧化物(如SiO,PO,HO等)中夺取氧而用作还原剂。例如在赤热下,B与水蒸气作用生成硼酸和氢气:2B+6HO=高温=2HBO+3H(3)与酸作用硼不与盐酸作用,但与热浓HSO,热浓HNO作用生成硼酸:2B+3HSO(浓)==2HBO+3SO↑B+3HNO(浓)==HBO+
3NO↑(4)与强碱作用在氧化剂存在下,硼和强碱共熔得到偏硼酸盐:2B+2NaOH+3KNO==2NaBO+3KNO+HO(5)与金属作用高温下硼几乎能与所有的金属反应生成金属硼化物。它们是一些非整比化合物,组成中B原子数目越多,其结构越复杂。
单质硼在常温下可与氟直接化合,而与氧的化合仅能发生在表面上,在300℃以下,硼对其他非金属是惰性的;但只要条件合适,它几乎可以与所有非金属反应,但不能直接与氢与稀有气体反应。粉末状无定形硼在20℃时就可自发地与氟反应,而与氯、溴、碘的反应则分别要在400℃、600℃、700℃时进行,粗大的晶体硼与卤素反应都有要求有较高的温度。硼与氧大允在450℃时可以迅速发生反应,但因生成的覆盖层阻碍继续氧化,所以反应会逐渐停顿下来,而使氧化作用不完全。如果在较高温度下反应,则反应速度将受玻璃状液层的扩散作用控制。在1000℃以上反应,由于覆盖层蒸发而使反应得以为断进行,但对于块状硼来说,即使在1200℃时,它的抗氧化性仍可与一些难溶金属媲美。硼与硫在600℃时反应生成B2S3;在较高温度下与硒反应生成B2Se3,熔化的碲不与硼作用。硼粉与氮在1050--1200℃下反应可生成BN,硼与磷要在1000℃时才能完全反应生成BP。硼与砷在800℃时加压能反应生成Bas。硼在900℃以上可与金刚石反应,在1200--1250℃时可与碳纤维反应生成B12C3(或B4C);在2000℃以上的高温下,硼与碳可形成一系列产物,但它们的性质尚未弄清。硼与硅在低于1370℃时反应生成B4Si,而在高于1370℃时反应则生成B6Si。在所有的反应中,晶体硼都要比无定形硼反应慢。
总之,硼在化学性质上主要表现为非金属性,但在晶态时呈现某些金属性。因此,人们常将它列为半金属或准金属元素。硼的化学活性与纯度,粉细度和反应条件有密切关系。高纯晶态硼是相当稳定的,而一般纯度的粉状无定形硼则比较活泼;高纯硼即使是很细的也比较稳定,但在高温或强氧化剂作用下还是相当活泼的。
硼酸化学式是H3BO3。
硼酸是一种无机物,化学式为H3BO3,为白色粉末状结晶或三斜轴面鳞片状光泽结晶,有滑腻手感,无臭味。
硼酸是生产其他硼化物的基本原料之一,由它生产的硼化合物广泛应用于国防及其他工业部门和科研单位。
用于玻璃、搪瓷、陶瓷、冶金、电镀、皮革、染料、油漆、印染、农药、肥料、纺织、电子元件等工业。
用作分析化学试剂、缓冲剂、木材防腐剂、染料稳定剂、织物防火剂、杀虫剂、pH值调节剂、消毒剂、皮革整理剂、印染助剂。
农业上生产含硼微量元素的肥料,对许多作物有肥效,能增进作物品质和提高产量。
在医学中的用于硼酸消毒、杀菌等作用,用作漂白剂、防腐剂、抗氧化剂、细菌抑制剂。在医院中大多用于杀菌消毒,防止细菌滋生、防病毒传播性质等。硼酸在水中、液体中更容易溶解,分离子等成效。
硼酸在水溶液中是通过与水分子的配位作用产生氢离子,而三价硼原子最多只能再形成一个配位键,故H3BO3为一元酸:H3BO3+H2O=B(OH)4-+H+。
化学性质如下:
1、能让酸碱指示剂变色。
2、能和多数金属发生置换反应。
3、能和碱发生中和反应。
4、能与碱性氧化物反应。
5,能和部分盐反应,特别是碳酸盐。
物理化学性质
与酸、碱溶液不起反应,具有高化学位、中子吸收、耐磨及半导体导电性。是对酸最稳定的物质之一,在所有浓或稀的酸或碱水溶液中都稳定。碳化硼在空气环境下中800℃以下是基本稳定的,由于其在更高的温度氧化形成的氧化硼呈气相流失,导致其不稳定,氧化形成二氧化碳和三氧化二硼。
当有一些过渡金属及其碳化物共存时,有特殊的稳定性。在1000~1100℃条件下元素周期表中第Ⅳ、Ⅴ和Ⅵ族过渡金属与碳化硼粉末强烈反应形成金属硼化物。不过,在更高的反应温度下,文献报道指出碳化硼容易氮化或者和过渡金属氧化物反应,形成相应的氮化硼、以及硼化物,这种硼化物以稀土和碱土金属六硼化物为多。
硼
开放分类: 硼、硼砂、硼粉、硼化物、高纯硼
硼 拼音:pēng péng
部首:石,部外笔画:8,总笔画:13
五笔86&98:DEEG 仓颉:MRBB
笔顺编号:1325135113511 四角号码:17620 UniCode:CJK 统一汉字 U+787C
硼,原子序数5,原子量10811。约公元前200年,古埃及、罗马、巴比伦曾用硼沙制造玻璃和焊接黄金。1808年法国化学家盖·吕萨克和泰纳尔分别用金属钾还原硼酸制得单质硼。硼在地壳中的含量为0001%。天然硼有2种同位素:硼10和硼11,其中硼10最重要。
硼为黑色或银灰色固体。晶体硼为黑色,熔点约2300°C,沸点3658°C,密度234克/厘米³,硬度仅次于金刚石,较脆。
原子体积:(立方厘米/摩尔)
46
元素在海水中的含量:(ppm)
441
元素在太阳中的含量:(ppm)
0002
地壳中含量:(ppm)
950
莫氏硬度:93
氧化态:
Main B+3
Other
化学键能: (kJ /mol)
B-H 381
B-H-B 439
B-C 372
B-O 523
B-F 644
B-Cl 444
B-B 335
晶胞参数:
a = 506 pm
b = 506 pm
c = 506 pm
α = 5806°
β = 5806°
γ = 5806°
电离能 (kJ/ mol)
M - M+ 8006
M+ - M2+ 2427
M2+ - M3+ 3660
M3+ - M4+ 25025
M4+ - M5+ 32822
晶体结构:晶胞为三斜晶胞。
硼在室温下比较稳定,即使在盐酸或氢氟酸中长期煮沸也不起作用。硼能和卤组元素直接化合,形成卤化硼。硼在600~1000°C可与硫、锡、磷、砷反应;在1000~1400°C与氮、碳、硅作用,高温下硼还与许多金属和金属氧化物反应,形成金属硼化物。这些化合物通常是高硬度、耐熔、高电导率和化学惰性的物质,常具有特殊的性质。
硼的应用比较广泛。硼与塑料或铝合金结合,是有效的中子屏蔽材料;硼钢在反应堆中用作控制棒;硼纤维用于制造复合材料等。
元素名称:硼
元素原子量:1081
元素类型:非金属
原子序数:5
元素符号:B
元素中文名称:硼
元素英文名称:Boron
相对原子质量:1081
核内质子数:5
核外电子数:5
核电核数:5
质子质量:8365E-27
质子相对质量:5035
所属周期:2
所属族数:IIIA
摩尔质量:11
氢化物:BH3
氧化物:B2O3
最高价氧化物化学式:B2O3
密度:234
熔点:23000
沸点:3658
热导率: W/(m·K)
274
声音在其中的传播速率:(m/S)
16200
外围电子排布:2s2 2p1
核外电子排布:2,3
颜色和状态:固体
原子半径:117
常见化合价:+3
发现人:戴维、盖吕萨克、泰纳 发现年代:1808年
发现过程:
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。
元素描述:
它是最外层少于4个电子的仅有的非金属元素。其单质有无定形和结晶形两种。前者呈棕黑色到黑色的粉末。后者呈乌黑色到银灰色,并有金属光泽。硬度与金刚石相近。无定形的硼密度23克/厘米3,(25-27℃);晶形的硼密度231克/厘米3,熔点2300℃,沸点2550℃,化合价3。在室温下无定形硼在空气中缓慢氧化,在800℃左右能自燃。硼与盐酸或氢氟酸,即使长期煮沸,也不起作用。它能被热浓硝酸和重铬酸钠与硫酸的混合物缓慢侵蚀和氧化。过氧化氢和过硫酸铵也能缓慢氧化结晶硼。上述试剂与无定形硼作用激烈。与碱金属碳酸盐和氢氧化物混合物共熔时,所有各种形态的硼都被完全氧化。氯、溴、氟与硼作用而形成相应的卤化硼。约在600℃硼与硫激烈反应形成一种硫化硼的混合物。硼在氮或氨气中加热到1000℃以上则形成氮化硼,温度在1800-2000℃是硼和氢仍不发生反应,硼和硅在2000℃以上反应生成硼化硅。在高温时硼能与许多金属和金属氧化物反应,生成金属硼化物。
元素来源:在自然界中,硼只以其化合物形式存在着(像在硼砂、硼酸中,在植物和动物中只存在有痕量的硼),通常由电解熔融的氟硼酸钾和氯化钾或热还原它的其他化合物(如氧化硼)制得
制备方法有:硼的氧化物用活泼金属热还原;用氢还原硼的卤化物;用碳热还硼砂;电解熔融硼酸盐或其他含硼化合物;热分解硼的氢化合物上述方法所得初产品均应真空除气或控制卤化,才可制得高纯度的硼。
元素用途:它主要用于冶金(如为了增加钢的硬度)及核子学中,因为它吸收中子能力强
由于硼在高温时特别活泼,因此被用来作冶金除气剂、锻铁的热处理、增加合金钢高温强固性,硼还用于原子反应堆和高温技术中。棒状和条状硼钢在原子反应堆中广泛用作控制棒。由于硼具有低密度、高强度和高熔点的性质,可用来制作导弹的火箭中所用的某些结构材料。硼的化合物在农业、医药、玻璃工业等方面用途很广。
元素辅助资料:
天然含硼的化合物硼砂(Na2B4O7·10H2O)早为古代医药学家所知悉。我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。硼的拉丁名称为 boracium,元素符号为B。这一词来自borax(硼砂)。
硼,原子序数5,原子量10811。约公元前200年,古埃及、罗马、巴比伦曾用硼沙制造玻璃和焊接黄金。1808年法国化学家盖·吕萨克和泰纳尔分别用金属钾还原硼酸制得单质硼。硼在地壳中的含量为0001%。天然硼有2种同位素:硼10和硼11,其中硼10最重要。
硼为黑色或银灰色固体。晶体硼为黑色,熔点约2300°C,沸点2550°C,密度234克/厘米³,硬度仅次于金刚石,较脆。
硼在室温下比较稳定,即使在盐酸或氢氟酸中长期煮沸也不起作用。硼能和卤组元素直接化合,形成卤化硼。硼在600~1000°C可与硫、锡、磷、砷反应;在1000~1400°C与氮、碳、硅作用,高温下硼还与许多金属和金属氧化物反应,形成金属硼化物。这些化合物通常是高硬度、耐熔、高电导率和化学惰性的物质,常具有特殊的性质。
硼的应用比较广泛。硼与塑料或铝合金结合,是有效的中子屏蔽材料;硼钢在反应堆中用作控制棒;硼纤维用于制造复合材料等。
硼产品主要有
硼化物
三溴化硼
二硼化钛
二硼化铬
氮化硼
9999%六方氮化硼
999%六方氮化硼
硼合金
硼铜合金
硼钢合金
硼化物(1)三溴化硼:
无色或稍带**的发烟液体,有强烈的刺激性臭味。临界温度300℃,折射率15312。
(2)二硼化钛:
二硼化钛为灰白色六方形晶体或粉末,无味。其熔点2980℃,密度45~452,硬度(Hi)3600。它具有优良的抗氧化性及导电性能。平均粒径D=4~8μ。
(3) 二硼化铬:
熔点1760℃,抗氧化性能好,高温强度大。
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