化学元素 · 参考页
5B

硼

硼(B)是原子序数为 5 的化学元素,位于第 2 周期、第 13 族、p 区。室温下通常为固态。 原子序数等于原子核中的质子数,因此能够唯一确定元素。

原子序数5
标准原子量[10.806, 10.821]
族13
周期2
区p
电子排布[He] 2s2 2p1
电子结构

决定其化学性质的因素

“硼”的化学行为主要由价电子和电子排布 [He] 2s2 2p1 决定。周期表位置可以帮助预测常见氧化态和成键方式。

与相邻元素比较,可以看到原子半径、电负性和金属性的周期变化,这些趋势能够解释许多物理与化学性质。

化学形态

化合物、离子与材料

“硼”能够形成多种化合物,其性质取决于氧化态和成键方式。常见类别可能包括氧化物、卤化物、氢化物、盐类和配位化合物。

物理性质

状态与相变

室温下单质为固态。密度为 2.34g/cm³。熔点为 2 365 K (2 092 °C)。沸点为 4 200 K (3 927 °C)。实际测得的物理量还会受到压力、纯度、同素异形体或晶体结构等条件影响。

存在与应用

硼在哪里出现,又有哪些用途?

“硼”或其化合物的实际用途包括硼硅玻璃、玻璃纤维、植物营养。具体作用取决于所使用的化学形态,以及需要利用的物理、化学或核性质。

实际应用

实际用途示例

硼硅玻璃

“硼”或其化合物可调节材料的硬度、颜色、耐热性、光学性能或化学稳定性。

玻璃纤维

“硼”或其化合物可调节材料的硬度、颜色、耐热性、光学性能或化学稳定性。

植物营养

在这一领域中,“硼”或其化合物因相应的化学、物理或同位素性质而得到应用;具体作用取决于材料和装置。

周期表位置

相邻元素说明了什么

“硼”位于第 2 周期、第 13 族、p 区,分类为类金属。与同族元素比较可以看出价电子结构的相似性,而沿周期移动则能观察原子半径、电离能、电负性和成键性质的规律变化。

参考数据

物理与原子性质

分类类金属
室温下状态固态
电子层2 · 3
密度2.34g/cm³
熔点2 365 K (2 092 °C)
沸点4 200 K (3 927 °C)
鲍林电负性2.04
第一电离能800.6 kJ/mol
电子亲和能26.99 kJ/mol

这些数值在适用时描述元素本身或中性原子。实际物理量可能随同素异形体、压力、纯度和测量条件而变化。

历史

发现与鉴定

“硼”的发现史包括认识其独立的化学性质、分离或制备相应物质,并最终把它准确描述为原子序数 5 的元素。

同位素与原子量

同位素组成如何影响数值

标准原子量以区间 [10.806, 10.821] 表示。天然样品的同位素组成会略有变化,因此用单一小数值会掩盖这种真实差异。

“硼”至少有一种稳定同位素。所有同位素的质子数相同,但中子数和原子质量不同。

安全

操作与暴露

“硼”相关风险取决于化学形态、剂量和暴露途径。单质、离子和不同化合物的生物与环境效应可能差异很大,因此应依据具体物质的安全数据进行处理。