Елементляр кимйасы

Kimyəvi xassələri. İkinci dövrdə bordan karbona keçdikcə, atomların radiusu kiçilir, IV qrupda isə karbondan silisiuma keçdikcə atom radiusu böyüyür. Ona görə də bor və silisiumun atom radiusları yaxındır və bu səbəbdən də bor alüminiumdan kəskin fərqləndiyi halda, silisiuma çox oxşayır.
Bor başqa element atomları ilə 3 kovalent rabitə əmələ gətirir. Elementin xarakterindən asılı olaraq, bor həm də bir donor-akseptor rabitə əmələ gətirə bilər. Bu zaman bor özünün boş orbitalını rabitə üçün təqdim edərək, akseptor rolunu oynayır.
Bor üçün xarakterik oksidləşmə dərəcəsi +3 və ya -3-dür. Lakin karbonda olduğu kimi bor davamlı birləşmələrdə dördvalentlik də göstərir.
Adi şəraitdə bor inertdir, adi temperaturda bilavasitə yalnız flüorla birləşir.
Qızdırdıqda bor həm bəsit, həm də mürəkkəb maddələrlə qarşılıqlı təsirdə olur.
Borun bəsit maddələrlə qarşılıqlı təsiri. 1) Qızdırdıqda bor halogenlərlə BX₃ (X=F, CI, Br, J) tərkibli halogenidləri alınır:
2B + 3F₂ 2BF₃ 2B + 3CI₂ 2BCI₃
2B + 3Br₂ 2BBr₃ 2B + 3J₂ 2BJ₃
BF₃ və BCI₃-ü aşağıdakı reaksiyalarla almaq daha sərfəlidir:
B₂O₃ + 3CaF₂ + 3H₂SO₄ 3CaSO₄ + 2BF₃ + 3H₂O
B₂O₃ + 3C + 3CI₂ 2BCI₃ + 3CO
BF₃ – qaz, BCI₃ və BBr₃ –maye, BJ₃ isə bərk maddədir. Bu birləşmələrin davamlılığı BF₃ – BCI₃ – BBr₃ – BJ₃ sırasında azalır. Borun halogenli birləşmələrinin turşu xassəsi, onların su ilə reaksiyasında müşahidə olunur. Bu zaman iki turşu alınır:
Bhal₃ + 3H₂O H₃BO₃ + 3Hhal (hal=F, CI, Br, J)
Borun digər halogenidlərindən fərqli olaraq BF₃, F^- ionu ilə davamlı BF₄^- kompleks ionu əmələ gətirir.
HF + BF₃ HBF₄
Flüorborat turşusu HBF₄ ancaq məhlulda mövcuddur. Bu turşu çox qüvvətlidir. Onun çoxlu MeBF₄ tipli duzları məlumdur.
Borun halogenli birləşmələri kimyəvi reaksiyalarda akseptor rolunu oynayır. Məsələn, BF₃ su ilə BF₃H₂O tərkibli kristalhidrat əmələ gətirir:
F H F H

F — B + :O F — B  O

F H F H
Bor halogenlərlə BF₄ və BCI₄ birləşmələri də əmələ gətirir. BCI₄ havada alovlanaraq B₄CI₄ və B₈CI₈ tərkibli digər birləşmələrə çevrilir.

2) Amorf bor 700°C-də havada qırmızı alovla yanır və borat anhidridinə B₂O₃-ə çevrilir.
2B + 3O₂ B₂O₃
Bor oksidi həmçinin borat turşusunun qızdırılması zamanı alınır:

H₃BO₃ 2HBO₂ B₂O₃

Boranlar yandıqda da bor oksidi alınır:

B₂H₆ + 3O₂ B₂O₃ + 3H₂O

B₂O₃ müəyyən şəraitdə metal oksidləri ilə birləşərək, boratlar – SrBO₂; LaBO₂ əmələ gətirir.
Qaz halında B₂O₃ molekulu aşağıdakı quruluşa malikdir.


O
B B
O O
Şüşə halında B₂O₃ polimerdir, quruluşunda mərkəzdə B və təpələrində O atomları olan üçbucaq fraqmentləri yerləşir.
B₂O₃ – turşu anhidrididir, lakin o zəif amfoterlik xassəsinə də malikdir, belə ki, o, P₂O₅, SiO₂ və CO₂ kimi oksidlərlə reaksiyaya girir.
Borat oksidi rəngsiz, hiqroskopik, şüşəyə bənzər maddədir. 450°C-də əriyir, 2250°C-də qaynayır. B₂O₃ borat turşusunun anhidridi olduğu üçün suda həll olaraq borat turşusuna çevrilir:
B₂O₃ + H₂O 2H₃BO₃

3) Boru kükürd ilə qızdırdıqda B₂S₃ alınır ki, o da B₂O₃ kimi qeyri-üzvi polimerdir:

2B + 3S B₂S₃
B₂S₃ – su ilə qarşılıqlı təsirdə olduqda tam hidrolizə uğrayır
B₂S₃(bərk) + 6H₂O(maye) 2H₃BO₃(bərk) + 3H₂S(qaz)
4) Boru karbonla 2500°C-yədək qızdırdıqda B₄C karbidi alınır:
4B + C B₄C
Bor karbidi B₄C aşağıdakı reaksiya ilə almaq daha sərfəlidir:
7C + 2B₂O₃ 6CO + B₄C
B₄C – yüksək bərkliyə malik, qara rəngli polimerdir, bərkliyinə görə yalnız almaz və BN-dən geri qalır. Eləcə də yüksək temperaturda bor fosforla BP tərkibli birləşmə əmələ gətirir. BP-qəhvəyi rəngli, kvarsdan bərk və yarımkeçirici xassəli kristall maddələr.
5) Borun nitridi aşağıdakı reaksiyalar üzrə alınır
2B + N₂ 2BN B₂O₃ + 2NH₃ BN + 3H₂O
2B + 2NH₃ 2BN + 3H₂
Bor nitrid ağ rəngli toz halında polimer (BN)_X maddədir. 3000°C-də əriyir, xassəcə qrafitə oxşayır, qrafit kimi turşulara (HF-dan başqa) və qələvilərə qarşı davamlıdır, hər ikisindən temperatura qarşı davamlı sürtkü yağları hazırlanır. Bu oxşarlığa görə bor-nitridə ağ qrafit də deyilir.
Bor nitridin kristal qəfəsi 62000 atm. təzyiq altında və 1350°C-də dəyişikliyə uğrayaraq almaza oxşar quruluşa çevrilir. Bor nitridin bu qayda ilə alınan kristal forması borazon adlanır. Borazon və almaz eyni bərkliyə malikdir, lakin borazon temperatur və zərbəyə qarşı daha davamlıdır. Almaz 700-800°C-də yandığı halda borazon 2000°C-də parçalanır. Borazonla almazın oxşarlığı B-N və
CC rabitələrində iştirak edən elektronların sayının eyni olması ilə izah edilir.
Borun azotla əmələ gətirdiyi birləşmələrdən biri də borazoldur. O, aşağıdakı reaksiyalar əsasında alınır:
3LiBH₄ + 3NH₄CI B₃N₃H₆ + LiCI + 9H₂
3B₂H₆ + 6NH₃ 2B₃N₃H₆ + 12H₂
Borazol 55°C-də qaynayan rəngsiz mayedir.
Quruluş və xassəcə benzola oxşadığı üçün ona qeyri-üzvi «benzol»da deyilir.

H

N

H—B B—H

H—N N—H
B

H

6) Borun hidrogenli birləşmələrinə boranlar deyilir. Onları almaq üçün boridlərə turşularla və ya bor xloridə litium-alüminium-hidridlə təsir edilir:
Mg₃B₂ + 6HCI 3MgCI₂ + B₂H₆
4BCI₃ + 3LiAlH₄ 2B₂H₆ + 3LiCI + 3AlCI₃
Reaksiya nəticəsində B₄H₁₀, B₄H₁₄ və s. qaz halında boranlar alınır. Onları havasız şəraitdə fraksiyalı distillə edilməklə bir-birindən ayrılır. Boranları almaq üçün xammal olaraq diborandan da istifadə olunur. Bunun üçün onu havasız şəraitdə 200-250°C-yə qədər qızdırılmış borudan keçirdikdə B₄H₉, 115°C-də isə az davamlı B₅H₁₁ alınır. Boranlar pis iyli, zəhərli maddələrdir: yandırdıqda borat anhidridi, su ilə təsir etdikdə isə borat turşusu alınır.
B₂H₆ + 3O₂ B₂O₃ + 3H₂O
B₂H₆ + 6H₂O 2H₃BO₃ + 6H₂
Borun metallarla birləşmələrinə boridlər deyilir. Boridləri almaq üçün boru metalla əridirlər. Me_mB_n boridlərdə borun oksidləşmə dərəcəsi (-3) olur:
3Mg + 2B Mg₃B₂
Boridlər valentlik cəhətdən normal tərkibli (Na₃B, MnB, CrB) və qeyri-normal tərkibli (Mn₂B, Mn₄B, W₂B, AlB₂, AlB₁₂) olur. Belə boridlərdə ion, kovalent və metal rabitələri təsir göstərir.