„Bór” változatai közötti eltérés

A '''bór''' a [[Kémiai elemek periódusos rendszere|periódusos rendszer]] [[kémiai elem]]einek egyike. Vegyjele '''B''', [[Rendszám (kémia)|rendszáma]] 5. Régies magyar elnevezése a '''bórany'''.<ref name=kfki>{{cite web| url = http://www.kfki.hu/chemonet/hun/teazo/gyujt/nyelv2.html| title = A magyar kémiai szaknyelv kialakulása| accessdate= 2010-12-03| author = Szőkefalvi-Nagy Zoltán| coauthors = Szabadváry Ferenc| year = 1972| work = A kémia története Magyarországon| publisher = Akadémiai Kiadó}}</ref> Mivel a csillagok [[nukleoszintézis]]e során nem, kizárólag a [[kozmikus sugárzás]] általi spalláció (=felhasadás) révén keletkezik,<ref>{{cite web| url = http://van.physics.illinois.edu/qa/listing.php?id=17594|title = Q & A: Where does the element Boron come from?| work=physics.illinois.edu|accessdate = 2011-12-04}}</ref> a bór ritka elem a [[Naprendszer]]ben és a [[földkéreg]]ben egyaránt. A [[Föld]]ön a bór a természetben gyakrabban előforduló vegyületei, a borát ásványok vízoldhatósága révén koncentrálódik. Ezeket [[sókőzetek]] (evaporitok) formájában - mint például [[bórax]] ({{chem|Na|2|B|4|O|5|(OH)|4|.·8H|2|O}}) és [[kernit]] ({{chem|Na|2|B|4|O|5|(OH)|4|.·2H|2|O}}) - ipari méretekben bányásszák.

A [[szén]]hez hasonlóan a bór is képes stabil, [[kovalens kötés]]es molekuláris hálózatatomrács kialakítására. A névleg rendezetlen ([[amorf]]) bór rendezettegymással véletlenszerűen kapcsolódó szabályos bór [[ikozaéder]] cellák véletlenszerű elrendezésébőlekből áll, nagy kiterjedésű rendezettség nélkül.<ref>{{Cite journal| title = A neutron diffraction study of amorphous boron|author = Delaplane, R.G.|journal = Journal of Non-Crystalline Solids|volume = 104| year =1988| page = 249| doi = 10.1016/0022-3093(88)90395-X| last2 = Dahlborg| first2 = U| last3 = Graneli| first3 = B| last4 = Fischer| first4 = P| last5 = Lundstrom| first5 = T| issue = 2–3|bibcode = 1988JNCS..104..249D}}</ref><ref>{{Cite journal| title = A neutron diffraction study of amorphous boron using a pulsed source| author = R.G. Delaplane| journal = Journal of Non-Crystalline Solids|volume = 106| year =1988| page = 66| doi = 10.1016/0022-3093(88)90229-3| last2 = Dahlborg| first2 = U| last3 = Howells| first3 = W| last4 = Lundstrom| first4 = T|bibcode = 1988JNCS..106...66D}}</ref> A kristályos bór nagyon kemény, fekete anyag; amely magas, {{szám|2000|C}} feletti olvadásponttal rendelkezik. Négy fő polimorfja létezik: α, β, γ és T. Az α, β, és T fázisok a {{chem|B|12}} ikozaéderen alapulnak, a γ fázis pedig úgy írható le, mint a {{chem|B|2}} atompárok és a bór-ikozaéder [[kősó]]-típusú összekapcsolódása.<ref name="oganov">{{Cite journal|author=Oganov, A.R., Chen J., Gatti C., Ma Y.-M., Yu T., Liu Z., Glass C.W., Ma Y.-Z., Kurakevych O.O., Solozhenko V.L.|year=2009|title=Ionic high-pressure form of elemental boron|journal=[[Nature]]|volume=457|issue=7231|pages=863–867|doi=10.1038/nature07736|url=http://mysbfiles.stonybrook.edu/~aoganov/files/Boron-Nature-2009.pdf|pmid=19182772|bibcode=2009Natur.457..863O|arxiv=0911.3192}}</ref> A γ fázis előállíthatóelőállítása más bór fázisokfázisokból kompresszálásávalnagy nyomáson ({{szám|12}}-{{szám|20|GPa}} nyomáson) és egyidejűlegmagas hőmérsékleten ({{szám|1500}}-{{szám|1800|C}}-ra) hevítéséveltörténhet. A fázis a nyomás és a hőmérséklet lecsökkenése után is stabil marad. A T fázis hasonló nyomáson keletkezik, de magasabb hőmérséklet ({{szám|1800}}-{{szám|2200|C}}) szükséges. Az α és β fázis [[Szabványos nyomás és hőmérséklet|környezeti körülmények]] között egymás mellett létezhet, habárde a β fázis sokkal stabilabb.<ref name=oganov/><ref>{{Cite journal| title = Thermodynamic stability of boron: The role of defects and zero point motion|author = van Setten M.J., Uijttewaal M.A., de Wijs G.A., de Groot R.A.|journal = J. Am. Chem. Soc.|volume = 129|year = 2007|pages= 2458–2465| doi = 10.1021/ja0631246| pmid = 17295480| issue = 9}}</ref><ref name=widom>{{Cite journal| title = Symmetry-broken crystal structure of elemental boron at low temperature|author = Widom M., Mihalkovic M.|journal = Phys. Rev. B|volume = 77|year = 2008|page= 064113| doi = 10.1103/PhysRevB.77.064113| issue = 6|bibcode = 2008PhRvB..77f4113W|arxiv = 0712.0530}}</ref> {{szám|160|GPa}} feletti nyomáson, egy ismeretlen szerkezetű fázis jön létre, amely {{szám|6}}–{{szám|12|K}} között [[szupravezetés|szupravezető]].<ref>{{Cite journal| author = Eremets, M. I.|title = Superconductivity in Boron| doi=10.1126/science.1062286 |journal = Science |volume = 293 |year = 2001 | pmid = 11452118| last2 = Struzhkin| first2 = VV| last3 = Mao| first3 = H| last4 = Hemley| first4 = RJ| issue = 5528|bibcode = 2001Sci...293..272E| pages = 272–4}}</ref>

[[Fájl:Tetraborate-xtal-3D-balls.png|thumb|right|220px|A tetraborát-anion ({{chem|[B|4|O|5|(OH)|4|]|2-}}) pálcikamodellje, ahogy a kristályos [[bórax]]ban ({{chem|Na|2|[B|4|O|5|(OH)|4|]|}}· 8 {{chem|H|2|O}}) megtalálható. Vegyük észre, hogy két bóratom három kötést képez (sp²), így névleges töltésük zérus; míg két bóratom négy kötéssel kapcsolódik (sp³), töltésük '''-1'''. Mindegyik bóratom [[oxidációs szám]]a: '''+3'''. A természetes bórásványokra jellemző az ilyesféle koordinációs szám / névleges töltés arány.

AAz elemi bór ritka, és kevéssé ismert anyag, mivel azrendkívül anyagotnehéz nagyontiszta rendkívül nehézállapotban előállítani. A legtöbb „bór” tanulmányt kis mennyiségű szénnel szennyezett mintán végezték. Kémiailag a bór jobban hasonlít a [[szilícium]]ra, mint az [[alumínium]]ra. A kristályos bór kémiailag közömbös, és ellenáll még a [[Hidrogén-klorid|sósav]]as, és [[hidrogén-fluorid]]os forralásnak is. Finoman eloszlatott formában lassan megtámadja a forró és, tömény [[hidrogén-peroxid]], a forró és, tömény [[salétromsav]], valamint a kén-forró éskénsav valamint annak krómsavval krómsavakalkotott forró elegye.<ref name="Laubengayer">{{Cite journal|title = Boron. I. Preparation and Properties of Pure Crystalline Boron| doi =10.1021/ja01250a036|year =1943|first =A. W.|last = Laubengayer|journal =Journal of the American Chemical Society|volume =65|pages =1924–1931|last2 = Hurd|first2 = D. T.|last3 = Newkirk|first3 = A. E.|last4 = Hoard|first4 = J. L.|issue = 10}}</ref>

A trikloridot a gyakorlatban általában az oxidból állítják elő.<ref name="HollemanAF"/>

A legtöbb vegyületében, a bór névleges [[oxidációs szám]]a: '''+3'''. EbbeIde beletartoznaktartoznak az oxidok, szulfidok, nitridek és a halogenidek.<ref name="HollemanAF"/>

A trihalogenidek sík-háromszögszerkezete struktúrájúak éssíkháromszöges, [[Lewis-sav]]ak, azaz elektron-párelektronpár donorok lévén könnyen képeznek adduktumot{{jegyzet|megj=Az ''adduktum'' olyan vegyület, amely kettő vagy több különböző vegyületből keletkezik, és a kiindulási anyagok atomjainak mindegyikét tartalmazza.|csoport=m}} más Lewis-bázisokkal. Például, a fluorid ({{chem|F|-}}) és a [[bór-trifluorid]] ({{chem|BF|3}}) egyesülése [[tetrafluoroborát]]-aniont ({{chem|BF|4|-}}) eredményez. A bór-trifluoridot a petrolkémiai ipar [[katalizátor]]ként hasznosítja. A halogenidek reagálnak a vízzel, ezzel [[bórsav]]at alkotva.<ref name="HollemanAF"/>

A természetben fellelhető bór a Földön szinte teljes egészében bór-(III) -oxidok formájában van jelen, gyakran más elemekkel összefüggésbentársulva. Több mint száz borát ásvány tartalmaz '''+3''' oxidációs számú bórt. Ezek az ásványok bizonyos tekintetben hasonlítanak a [[szilikát]]okra, habár a bór nemcsak tetraéderes, dehanem sík-háromszögsokszor molekulaszerkezetetsíkháromszöges ismolekulaszerkezet alkothatalkot az [[oxigén]]nel. Ellentétben azonban a szilikátokkal, a bórvegyületekbenbórásványokban sosem fordul elő négynél magasabbnagyobb oxidációskoordinációs számú bóratom. A tipikus motívumot példázza a közönséges [[bórax]] ásványban található tetraborát-anion (lásd balra). Az ásványokban, a névlegesen egyszeres negatív töltésű borát központokat fém-kationok veszik körül; a bórax esetében például {{chem|[[nátrium|Na]]|+}} ionok.<ref name="HollemanAF"/>

==== OrganobórBórorganikus kémia ====

Számos organobórbórorganikus vegyület ismert, és sokuk hasznos a szerves szintézisben. Legtöbbjük a [[hidrobórozás]] során állítódik elő, amely folyamat egy egyszerű vegyi anyagot, a [[diborán]]t ({{chem|B|2|H|6}}) hasznosítja. A szerves bór(III) vegyületek általában tetraéderes, vagy sík-háromszögsíkháromszög szerkezetűek, ilyenek például a [[tetrafenil-borát]] {{chem|[B(C|6|H|5|)|4|]|4-}} és a [[trifenil-borán]] {{chem|B(C|6|H|5|)|3}}. Azonban az egymással kölcsönható bóratomok hajlamosak arra, hogy [[dodekaéder]]es (12 oldalú) és [[ikozaéder]]es (20 oldalú) rácsszerkezetet alkossanak; amelyek vagy teljes egészében bóratomokból, vagy változó számú szén heteroatommal szennyezve állnak.

AzA organobórbórorganikus vegyületek felhasználása rendkívül változatos, kezdve a [[bór-karbid]]dal, amely egy bór-karbid klaszter anionokból és kationokból álló komplex, nagyon kemény kerámia; a [[karborán]]okig bezárólag, amelyek olyan szén-bór klaszterkémiai vegyületek, melyek halogénezéssel rendkívül reaktív struktúrákat alkotnak, mint például a [[karboránsav|karborán]] [[szupersav]]. Például, a karboránok olyan hasznos molekuláris csoportokat alkotnak, amelyekkel jelentős mennyiségű bór adható hozzá más biokémiai anyagokhoz annak érdekében, hogy bórtartalmú vegyületeket állíthassanak elő a bór-neutronbefogásos [[Rák (betegség)|rákterápia]] ''(BNCT)'' számára.

Az elemi bór előállításának legkorábbi módja a bór-oxidok (pl. [[bór-trioxid]]) fémekkel, például [[magnézium]]mal vagy [[alumínium]]mal történő redukciója volt. A bór-trioxidtrioxidot bórsavon ({{Chem|H|3|BO|3}}) át lehet előállítani bóraxból. A redukció után alkálifémekkel és hidrogén fluoriddal mosták át. A végtermék fém-boriddal szennyeződött.