Chemisches Element · Referenzseite

Bor

Bor ist Element 5 (B) in Periode 2, Gruppe 13 und im p-Block. Bei Raumtemperatur ist der Referenzzustand fest. Die Elektronenkonfiguration lautet [He] 2s2 2p1.

Ordnungszahl5

Standard-Atomgewicht[10.806, 10.821]

Gruppe13

Periode2

Blockp

Elektronenkonfiguration[He] 2s2 2p1

Elektronenstruktur

Was seine Chemie bestimmt

Die Atome der Gruppe 13 besitzen drei Valenzelektronen in s- und p-Unterschalen. Das Verhältnis zwischen kovalenten Bindungen und positiven Oxidationsstufen verändert sich mit zunehmender Atomgröße.

Die Konfiguration [He] 2s2 2p1 bestimmt die verfügbaren Außenelektronen. Das konkrete chemische Verhalten hängt von Struktur und Oxidationsstufe der jeweiligen Verbindung ab.

Chemische Formen

Verbindungen, Ionen und Materialien

Bor bildet Oxide, Halogenide und Verbindungen in positiven Oxidationsstufen. Je nach Element reichen die Bindungen von stark kovalent bis deutlich metallisch oder ionisch.

Physikalisches Verhalten

Aggregatzustand und Phasenübergänge

Der Referenzzustand von Bor bei Raumtemperatur ist fest. Zu den angegebenen Stoffdaten gehören Dichte: 2.34g/cm³; Schmelzpunkt: 2 365 K (2 092 °C); Siedepunkt: 4 200 K (3 927 °C). Messwerte können von Reinheit, Druck, Kristallstruktur oder allotroper Form abhängen.

Vorkommen und Anwendungen

Wo Bor vorkommt und wofür es verwendet wird

Bor kommt in natürlichen Rohstoffen, Mineralen oder chemischen Verbindungen vor und wird technisch unter anderem in Bereichen wie Borosilikatglas, Glasfasern und Pflanzenernährung eingesetzt.

In der Praxis

Konkrete Anwendungsbeispiele

Borosilikatglas

Im Bereich „Borosilikatglas“ wird Bor in einer geeigneten chemischen Form oder als Werkstoff eingesetzt. Welche Eigenschaft genutzt wird, hängt vom konkreten Material und vom technischen Zweck ab.

Glasfasern

Im Bereich „Glasfasern“ wird Bor in einer geeigneten chemischen Form oder als Werkstoff eingesetzt. Welche Eigenschaft genutzt wird, hängt vom konkreten Material und vom technischen Zweck ab.

Pflanzenernährung

Bor ist ein Pflanzennährstoff oder Bestandteil von Verbindungen, die Pflanzen für Wachstum und Stoffwechsel benötigen.

Position im Periodensystem

Was die Nachbarelemente zeigen

Bor steht in Periode 2, Gruppe 13 und im p-Block. Im dargestellten Ausschnitt liegen rechts davon Kohlenstoff, Aluminium. Solche Vergleiche zeigen, welche Eigenschaften sich innerhalb einer Periode oder Gruppe regelmäßig verändern und welche Besonderheiten das Element selbst besitzt.

Referenzdaten

Physikalische und atomare Eigenschaften

KlassifikationHalbmetall

Aggregatzustand bei RaumtemperaturFest

Elektronenschalen2 · 3

Dichte2.34g/cm³

Schmelzpunkt2 365 K (2 092 °C)

Siedepunkt4 200 K (3 927 °C)

Pauling-Elektronegativität2.04

Erste Ionisierungsenergie800.6 kJ/mol

Elektronenaffinität26.99 kJ/mol

Die Werte beziehen sich, soweit anwendbar, auf das Element oder das neutrale Atom. Stoffdaten können von allotroper Form, Druck, Reinheit und Messbedingungen abhängen.

Geschichte

Entdeckung und Identifizierung

Die Entdeckung beziehungsweise Identifizierung von Bor wird mit Joseph Louis Gay-Lussac verbunden. Entdeckung, Isolierung einer reinen Probe und Einordnung über die moderne Ordnungszahl erfolgten historisch nicht immer im selben Schritt.

Isotope und Atomgewicht

Wie die Isotopenzusammensetzung die Zahlen verändert

Das Standard-Atomgewicht wird als Intervall [10.806, 10.821] angegeben. Natürliche Isotopenverhältnisse können zwischen Proben leicht schwanken; eine einzelne Dezimalzahl würde diese reale Variation verdecken.

Isotope von Bor besitzen dieselbe Protonenzahl, unterscheiden sich aber in der Zahl der Neutronen. Dadurch ändern sich Atommasse und bei radioaktiven Isotopen auch Kernstabilität und Halbwertszeit.

Sicherheit

Umgang und Exposition

Die Gefährdung durch Bor hängt von chemischer Form, Dosis und Aufnahmeweg ab. Element, Ionen und Verbindungen können biologisch sehr unterschiedlich wirken; maßgeblich sind die Sicherheitsdaten der tatsächlich verwendeten Substanz.