Vetro borosilicato
Nell’ambito «Vetro borosilicato», il boro viene utilizzato in una forma chimica o materiale adatta. La proprietà sfruttata dipende dal composto, dalla struttura del materiale e dall’obiettivo tecnico.
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Elemento chimico · scheda di riferimento
5B
Boro
Il boro è l’elemento 5 (B), nel periodo 2, gruppo 13 e blocco p. A temperatura ambiente il suo stato di riferimento è solido. La configurazione elettronica è [He] 2s2 2p1.
Numero atomico5
Peso atomico standard[10.806, 10.821]
Gruppo13
Periodo2
Bloccop
Configurazione elettronica[He] 2s2 2p1
Struttura elettronica
Che cosa controlla la sua chimica
Gli elementi del gruppo 13 hanno tre elettroni di valenza nelle sottostrutture s e p. Il bilancio tra legami covalenti e stati di ossidazione positivi cambia con l’aumento della dimensione atomica.
La configurazione [He] 2s2 2p1 determina gli elettroni esterni disponibili per i legami. Struttura del composto e stato di ossidazione definiscono poi le proprietà osservate.
Forme chimiche
Composti, ioni e materiali
Il boro forma ossidi, alogenuri e numerosi composti covalenti o ionici. La natura dei legami cambia sensibilmente dal boro ai membri più metallici del gruppo.
Comportamento fisico
Stato e cambiamenti di fase
A temperatura ambiente lo stato di riferimento del boro è solido. Tra i dati riportati: densità 2.34g/cm³, punto di fusione 2 365 K (2 092 °C), punto di ebollizione 4 200 K (3 927 °C). I valori misurati possono dipendere da purezza, pressione, struttura cristallina o forma allotropica.
Presenza e applicazioni
Dove si trova e come viene usato il boro
Il boro si trova in minerali, composti naturali o materiali tecnici a seconda della sua reattività. Le applicazioni riportate in questa scheda comprendono Vetro borosilicato, Fibra di vetro e Nutrizione vegetale; in ciascun caso conta la forma chimica o la struttura del materiale.
Nella pratica
Esempi di usi concreti
Fibra di vetro
Nell’ambito «Fibra di vetro», il boro viene utilizzato in una forma chimica o materiale adatta. La proprietà sfruttata dipende dal composto, dalla struttura del materiale e dall’obiettivo tecnico.
Nutrizione vegetale
Nell’ambito «Nutrizione vegetale», il boro viene utilizzato in una forma chimica o materiale adatta. La proprietà sfruttata dipende dal composto, dalla struttura del materiale e dall’obiettivo tecnico.
Posizione periodica
Che cosa mostrano gli elementi vicini
Il boro si trova nel periodo 2, gruppo 13 e blocco p. Nel riquadro compaiono nello stesso periodo il carbonio a destra; nello stesso gruppo l’alluminio sotto. Il confronto aiuta a seguire variazioni di raggio atomico, energia di ionizzazione e comportamento chimico lungo periodi e gruppi.
Dati di riferimento
Proprietà fisiche e atomiche
Classificazionemetalloide
Stato a temperatura ambienteSolido
Gusci elettronici2 · 3
Densità2.34g/cm³
Punto di fusione2 365 K (2 092 °C)
Punto di ebollizione4 200 K (3 927 °C)
Elettronegatività di Pauling2.04
Prima energia di ionizzazione800.6 kJ/mol
Affinità elettronica26.99 kJ/mol
I valori descrivono l’elemento o l’atomo neutro quando applicabile. Le proprietà fisiche possono dipendere dall’allotropo, dalla pressione e dalle condizioni di misura.
Storia
Scoperta e identificazione
La scoperta del boro è associata a Joseph Louis Gay-Lussac. Riconoscimento dell’elemento, isolamento di una sostanza pura e assegnazione del moderno numero atomico non coincisero necessariamente nello stesso momento storico.
Isotopi e peso atomico
Come la composizione isotopica modifica i numeri
Il peso atomico standard è riportato come intervallo [10.806, 10.821]. Le proporzioni isotopiche naturali possono variare leggermente tra campioni, quindi un unico valore decimale nasconderebbe una variazione reale.
Gli isotopi del boro hanno lo stesso numero di protoni e quindi appartengono allo stesso elemento, ma differiscono per il numero di neutroni e per la massa. Gli isotopi radioattivi si distinguono inoltre per vita media e modalità di decadimento.
Sicurezza
Manipolazione ed esposizione
I rischi associati al boro dipendono dalla forma chimica, dalla dose e dalla via di esposizione. L’elemento, i suoi ioni e i suoi composti possono avere effetti biologici e ambientali molto diversi; occorre consultare i dati di sicurezza della sostanza effettivamente manipolata.