Unsur kimia · halaman rujukan

Boron

Boron ialah unsur kimia dengan nombor atom 5 dan simbol B. Unsur ini terletak pada kala 2, kumpulan 13, blok p. Pada suhu bilik keadaan rujukannya pepejal, dan konfigurasi elektronnya [He] 2s2 2p1.

Nombor atom5

Berat atom piawai[10.806, 10.821]

Kumpulan13

Kala2

Blokp

Konfigurasi elektron[He] 2s2 2p1

Struktur elektron

Apa yang mengawal kimianya

Konfigurasi elektron Boron ialah [He] 2s2 2p1. Taburan elektron pada petala dan subpetala terluar mengawal cara atom membentuk ikatan serta keadaan pengoksidaan yang paling mungkin.

Untuk memahami kereaktifan, konfigurasi elektron perlu dibaca bersama kedudukan dalam jadual berkala. Kedua-duanya menunjukkan elektron valens, kesan pemerisaian, saiz atom dan kecenderungan atom kehilangan, menerima atau berkongsi elektron.

Bentuk kimia

Sebatian, ion dan bahan

Boron membentuk pelbagai jenis bahan bergantung pada struktur elektron dan persekitaran kimianya. Oksida, halida, hidrida, aloi atau sebatian kovalen boleh menjadi penting; keadaan pengoksidaan menentukan struktur, ikatan dan kereaktifan.

Sifat fizikal

Keadaan dan perubahan fasa

Keadaan rujukan pada suhu bilik ialah pepejal. Ketumpatan yang disenaraikan ialah 2.34g/cm³. Takat leburnya 2 365 K (2 092 °C). Takat didihnya 4 200 K (3 927 °C). Tekanan, ketulenan, struktur kristal dan alotrop boleh mengubah nilai fizikal yang diukur, maka keadaan pengukuran sentiasa penting.

Kewujudan dan kegunaan

Di mana Boron ditemui dan digunakan

Dalam amalan, Boron ditemui dalam aplikasi yang berkaitan dengan kaca borosilikat, gentian kaca dan nutrisi tumbuhan. Sifat yang digunakan boleh datang daripada unsur tulen, aloi, sebatian atau isotop tertentu; oleh itu bentuk kimia sentiasa penting apabila membincangkan kegunaan sebenar.

Dalam amalan

Contoh kegunaan sebenar

Kaca borosilikat

Kaca yang mengandungi Boron lebih tahan terhadap kejutan terma kerana komposisinya mengurangkan pengembangan apabila suhu berubah.

Gentian kaca

Boron digunakan dalam komposisi kaca atau gentian untuk melaras sifat terma, mekanikal dan kimia bahan.

Nutrisi tumbuhan

Boron diperlukan untuk pertumbuhan tumbuhan dan dibekalkan melalui sebatian yang boleh diserap oleh tumbuhan.

Kedudukan berkala

Apa yang ditunjukkan unsur jiran

Boron terletak pada kala 2, kumpulan 13. Unsur jiran yang dipaparkan ialah Karbon; Aluminium; Silikon. Kedudukan ini membolehkan perbandingan langsung saiz atom, tenaga pengionan, keadaan pengoksidaan dan kecenderungan ikatan dengan unsur bersebelahan dalam jadual berkala.

Data rujukan

Sifat fizikal dan atom

Pengelasanmetaloid

Fasa pada suhu bilikpepejal

Petala elektron2 · 3

Ketumpatan2.34g/cm³

Takat lebur2 365 K (2 092 °C)

Takat didih4 200 K (3 927 °C)

Keelektronegatifan Pauling2.04

Tenaga pengionan pertama800.6 kJ/mol

Afiniti elektron26.99 kJ/mol

Nilai menerangkan unsur atau atom neutral apabila sesuai. Data fizikal boleh bergantung pada alotrop, tekanan, ketulenan dan keadaan pengukuran.

Sejarah

Penemuan dan pengenalpastian

Penemuan Boron dikaitkan dengan Joseph Louis Gay-Lussac. Pemerhatian pertama, pengasingan sampel tulen dan penentuan nombor atom moden tidak semestinya berlaku pada masa yang sama, jadi sejarah unsur ini perlu difahami sebagai beberapa peringkat.

Isotop dan berat atom

Bagaimana isotop mempengaruhi nilai

Berat atom piawai Boron dinyatakan sebagai julat [10.806, 10.821]. Perkadaran isotop dalam bahan semula jadi boleh berubah, jadi satu angka perpuluhan tidak semestinya mewakili semua sampel.

Boron mempunyai sekurang-kurangnya satu isotop stabil. Semua isotop mempunyai bilangan proton yang sama tetapi bilangan neutron yang berbeza, lalu jisim atomnya juga berbeza.

Keselamatan

Pengendalian dan pendedahan

Risiko Boron bergantung pada bentuk kimia, dos dan laluan pendedahan. Unsur bebas, ion dan sebatiannya boleh mempunyai kesan biologi serta alam sekitar yang sangat berbeza, jadi helaian data keselamatan bagi bahan khusus perlu dirujuk.