酸化ホウ素（B 2 O 3）の構造、性質、命名法および用途

の 酸化ホウ素 または無水ホウ酸は化学式がBである無機化合物です₂○₃. 周期律表のpブロックのホウ素元素と酸素元素、さらにそれぞれの族の頭の数が多いほど、それらの間の電気陰性度の差はそれほど大きくありません。したがって、Bが₂○₃本質的に共有結合である.

B₂○₃それは溶融炉内で７５０℃の温度でホウ砂を濃硫酸に溶解することによって調製される。熱脱水ホウ酸B（OH）₃, 約３００℃の温度で。あるいはジボラン反応の生成物として生成することもできる（B₂H₆酸素で.

酸化ホウ素は半透明のガラス状または結晶質の外観を有することができる。後者は粉末状に粉砕することで得られる（上の画像）.

一見見えないかもしれませんが、それはBと見なされます₂○₃最も複雑な無機酸化物の一つとして。構造的な観点からだけでなく、ガラスやセラミックが獲得するさまざまな特性のために、それらはそれらのマトリックスに追加されます。.

索引

1酸化ホウ素の構造
- 1.1ユニットBO3
- 1.2結晶構造
- 1.3ガラス質構造
2プロパティ
- 2.1外観
- 2.2分子量
- 2.3味
- 2.4密度
- 2.5融点
- 2.6沸点
- 2.7安定性
3命名法
4つの用途
- 4.1三ハロゲン化ホウ素の合成
- 4.2殺虫剤
- 4.3金属酸化物の溶媒：ガラス、セラミックスおよびホウ素合金の形成
- 4.4バインダー
5参考文献

酸化ホウ素の構造

BOユニット₃

B₂○₃共有結合固体なので、理論的にはその構造中にBイオンはありません。³⁺ またO^2-, しかしB-Oリンク。原子価結合理論（VTE）によると、ホウ素は3つの共有結合しか形成できません。この場合、3つのB-Oリンク。この結果として、期待される形状は三角形でなければなりません、BO₃.

BO分子₃ 電子、特に酸素原子が不足しています。しかしながら、それらのうちのいくつかは、上記の欠陥を補うために互いに相互作用することができる。だから、三角形のBO₃ それらは酸素橋を共有することによって参加し、それらは異なる方法で配向されたそれらの平面を有する三角形の列ネットワークとして空間に分布している.

結晶構造

上の画像は、三角形の単位BOを持つ上記の行の例を示しています₃. 注意深く見れば、平面のすべての面が読者を指すのではなく、反対側を向くわけではありません。これらの面の向きは、Bがどのように定義されているかを左右する可能性があります。₂○₃特定の温度と圧力で.

これらのネットワークが長距離の構造パターンを有する場合、それはその結晶格子であり、それはその単位格子から構成することができる。これはBがあると言われるところです₂○₃それは２つの結晶多形体：αおよびβを有する。.

α-B₂○₃周囲圧力（1気圧）で発生し、速度論的に不安定であると言われています。実際、これが酸化ホウ素がおそらく結晶化が困難な化合物である理由の1つです。.

他の多形体、β-B₂○₃, それはＧＰａの範囲の高圧で得られる。したがって、その密度はα-Bの密度より大きくなければなりません。₂○₃.

ガラス質構造

ネットワークBO₃ 当然それらは無定形の構造を採用する傾向がある。これらは、固体中の分子またはイオンを記述するパターンを欠いています。 Bを合成することによって₂○₃その主な形は非晶質で結晶質ではありません。正しい言葉で：それは結晶よりも固体より硝子体です.

それはBと言われています₂○₃そのBOネットワークがガラス質または非晶質の場合₃彼らは厄介です。これだけでなく、彼らは一緒になる方法を変えます。三角幾何学的に配置されるのではなく、それらは研究者がボロキソール環と呼ぶものを作り出すために結局結ばれることになる（トップ画像）.

三角形と六角形の単位の明らかな違いに注意してください。三角形のものはBを特徴付ける₂○₃結晶性、そしてBに対して六角形₂○₃硝子体この非晶質相を言及する別の方法は、ホウ素ガラスであるか、または式：ｇ − Ｂによるものである。₂○₃ （ 'g'は英語のglassyという言葉から来ています）.

したがって、G-Bネットワーク₂○₃それらはボロキソール環で構成され、BO単位ではない₃. しかし、g-B₂○₃α-Bに結晶化することができます₂○₃, これは環の三角形への相互変換を意味し、そしてまた達成される結晶化の程度を定義するであろう。.

プロパティ

外観

無色でガラス状の固体です。その結晶形では白です.

分子量

69.6182 g / mol.

味

やや苦い

密度

-結晶性：2.46 g / mL.

-硝子体：1.80g / mL.

融点

それはそれがどれほど結晶質またはガラス質であるかに依存するので、それは完全に定義された融点を持たない。純粋な結晶形は450℃で融解します。しかしながら、ガラス状の形態は300〜700℃の範囲の温度で溶融します。.

沸点

繰り返しますが、報告された値はこの値と一致しません。明らかに液体の酸化ホウ素（その結晶またはそのガラスから溶けた）は1860℃で沸騰する.

安定性

水分を吸収してホウ酸に変換するため、乾燥していなければなりませんB（OH）₃.

命名法

酸化ホウ素は、他の方法でも命名できます。

-三酸化二ホウ素（体系命名法）.

-酸化ホウ素（III）（命名法）.

-酸化ホウ素（伝統的な命名法）.

用途

酸化ホウ素の用途のいくつかは：

三ハロゲン化ホウ素の合成

Bから₂○₃三ハロゲン化ホウ素、BXを合成することができる₃ （Ｘ＝Ｆ、ＣｌおよびＢｒ）。これらの化合物はルイス酸であり、それらと共に新しい特性を有する他の誘導体を得るために特定の分子にホウ素原子を導入することが可能である。.

殺虫剤

ホウ酸との固体混合物、B₂○₃-B（OH）₃, 家庭用殺虫剤として使用される式を表します.

金属酸化物の溶媒：ガラス、セラミックおよびホウ素合金の形成

液体酸化ホウ素は金属酸化物を溶解することができる。この得られた混合物から、一旦冷却されると、ホウ素および金属によって固体が得られる。.

Bの量に応じて₂○₃テクニックや金属酸化物の種類だけでなく、さまざまな種類のガラス（ホウケイ酸塩）、セラミック（窒化物、炭化ホウ素）、合金（金属のみを使用する場合）を使用できます。.

一般に、ガラスまたはセラミックは、より大きい強度および強度、ならびにより大きい耐久性を獲得する。メガネの場合は、光学レンズや望遠鏡、そして電子機器に使われることになります。.

バインダー

鋼鉄溶解炉の建設では、マグネシウムベースの耐火レンガが使用されています。それらの中では、酸化ホウ素がバインダーとして使用され、それらをしっかりと結合させておくのを助けます。.

参考文献

シヴァー＆アトキンス。（2008）。無機化学（第4版）。マックグローヒル.
ウィキペディア（２０１９）。三酸化ほう素取得元：en.wikipedia.org
PubChem。（２０１９）。酸化ホウ素取得元：pubchem.ncbi.nlm.nih.gov
リオティント。（２０１９）。酸化ホウ素20ラバチームボラックス。取得元：borax.com
A. Mukhanov、O. O. Kurakevich、およびV. L. Solozhenko。（Ｓ．Ｆ．）。酸化ほう素（III）の硬さについてLPMTMCNRS、パリ北大学、ヴィルタヌーゼ、フランス.
Hansen T.（2015）。 B₂○₃ （酸化ホウ素）。以下から取得しました：digitalfire.com

化学

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