יסוד כימי · דף עיון
5B

בור

בור הוא יסוד כימי שמספרו האטומי 5 וסמלו B. הוא נמצא במחזור 2, קבוצה 13 ובבלוק p. מצבו הייחוסי בטמפרטורת החדר הוא מוצק, ותצורת האלקטרונים שלו היא [He] 2s2 2p1.

מספר אטומי5
משקל אטומי תקני[10.806, 10.821]
קבוצה13
מחזור2
בלוקp
תצורת אלקטרונים[He] 2s2 2p1
מבנה אלקטרוני

מה קובע את הכימיה שלו?

תצורת האלקטרונים של בור היא [He] 2s2 2p1. חלוקת האלקטרונים בקליפות ובתת-הרמות החיצוניות קובעת במידה רבה כיצד האטום יוצר קשרים ומהם מצבי החמצון הסבירים שלו.

כדי להבין את התגובתיות של בור צריך לקרוא את התצורה האלקטרונית יחד עם מיקומו בטבלה המחזורית. יחד הן מסבירות אלקטרוני ערכיות, סיכוך, גודל אטומי והנטייה לאבד, לקלוט או לשתף אלקטרונים.

צורות כימיות

תרכובות, יונים וחומרים

בור יוצר חומרים מסוגים שונים בהתאם למבנה האלקטרוני ולסביבה הכימית. תחמוצות, הלידים, הידרידים, סגסוגות או תרכובות קוולנטיות עשויים להיות חשובים, ומצב החמצון קובע את המבנה, סוג הקשרים והתגובתיות.

התנהגות פיזיקלית

מצב ושינויי פאזה

המצב הפיזיקלי הייחוסי בטמפרטורת החדר הוא מוצק. הצפיפות המופיעה היא 2.34g/cm³. נקודת ההתכה היא 2 349 K (2 076 °C). נקודת הרתיחה היא 4 200 K (3 927 °C). לחץ, טוהר, מבנה גבישי ואלוטרופים יכולים לשנות ערכים נמדדים, ולכן תנאי המדידה הם חלק חשוב מקריאת הנתונים הפיזיקליים.

הימצאות ושימושים

איפה נמצא בור וכיצד משתמשים בו?

בפועל, בור מופיע ביישומים כגון זכוכית בורוסיליקט, סיבי זכוכית והזנת צמחים. התכונה המנוצלת יכולה להגיע מן היסוד הטהור, מסגסוגת, מתרכובת או מאיזוטופ מסוים, ולכן חשוב תמיד להבחין בין היסוד לבין הצורה הכימית שמשמשת בפועל.

בפועל

דוגמאות לשימושים ממשיים

זכוכית בורוסיליקט

תרכובות של בור משמשות בזכוכית כדי לשנות צבע, מקדם שבירה, התפשטות תרמית, עמידות כימית או תכונות אופטיות.

סיבי זכוכית

תרכובות של בור משמשות בזכוכית כדי לשנות צבע, מקדם שבירה, התפשטות תרמית, עמידות כימית או תכונות אופטיות.

הזנת צמחים

בהקשר של הזנת צמחים, התפקיד של בור תלוי בצורה הכימית, בכמות ובאופן שבו הוא משתתף במבנים ביולוגיים, במטבוליזם או בטכניקות רפואיות.

מיקום מחזורי

מה מספרים היסודות השכנים?

בור נמצא במחזור 2 ובקבוצה 13. היסודות הסמוכים המוצגים כאן הם: פחמן; אלומיניום; צורן. המיקום הזה מאפשר להשוות ישירות גודל אטומי, אנרגיית יינון, מצבי חמצון ומגמות בקשרים כימיים עם יסודות קרובים בטבלה המחזורית.

נתוני ייחוס

תכונות פיזיקליות ואטומיות

סיווגמתכת למחצה
מצב בטמפרטורת החדרמוצק
קליפות אלקטרונים2 · 3
צפיפות2.34g/cm³
נקודת התכה2 365 K (2 092 °C)
נקודת רתיחה4 200 K (3 927 °C)
אלקטרושליליות לפי פאולינג2.04
אנרגיית יינון ראשונה800.6 kJ/mol
זיקה אלקטרונית26.99 kJ/mol

הערכים מתארים את היסוד או את האטום הנייטרלי כאשר הדבר רלוונטי. נתונים פיזיקליים עשויים להשתנות עם האלוטרופ, הלחץ, הטוהר ותנאי המדידה.

היסטוריה

גילוי וזיהוי

גילוי בור מזוהה עם עבודתו של ז'וזף לואי גה-ליסאק. התצפית הראשונה, הבידוד של דגימה טהורה והקביעה של המספר האטומי המודרני לא התרחשו בהכרח באותו זמן, ולכן להיסטוריה של היסוד יש כמה שלבים.

איזוטופים ומשקל אטומי

כיצד הרכב האיזוטופים משנה את המספרים?

המשקל האטומי התקני של בור ניתן כתחום [10.806, 10.821]. היחסים בין האיזוטופים יכולים להשתנות מעט בין דגימות טבעיות, ולכן מספר עשרוני יחיד היה מסתיר שונות אמיתית בין חומרים.

לבור יש לפחות איזוטופ יציב אחד. לכל האיזוטופים אותו מספר פרוטונים ולכן אותה זהות כימית, אך מספר שונה של נייטרונים ומסה אטומית שונה.

בטיחות

טיפול וחשיפה

הסכנות הקשורות לבור תלויות בצורה הכימית, במינון ובדרך החשיפה. היסוד החופשי, היונים והתרכובות שלו יכולים להיות שונים מאוד בהשפעתם הביולוגית והסביבתית, ולכן יש לבדוק נתוני בטיחות לחומר שבו מטפלים בפועל.