CHEMIE BORU

Mgr. Radovan Sloup

Gymnázium Sušice

Tento materiál byl vytvořen v rámci projektu Gymnázium Sušice – Brána vzdělávání II

CH-3 Anorganická chemie, DUM č. 3

druhý ročník čtyřletého studia

bor

Jaká je značka boru a jeho postavení v tabulce?

Elektronová konfigurace a oxidační čísla boru.

Kdo a kdy bor poprvé připravil?

Jaká je struktura boru a jeho hlavních sloučenin?

K čemu se používají hlavní sloučeniny boru?

Biochemický význam boru

Osnova:

bor

značka boru je odvozena z latinského názvu:

BORUM

vyberte správnou značku boru:

Be

Ba

Bm Br

BBo

postavení v tabulce: 13. (III.A) skupina 2. perioda

bor

borúplná elektronová konfigurace:

B5

E

vyberte správnou elektronovou konfiguraci boru:

E E

elektronová konfigurace - excitovaný stav, po dodání E se poslední párový elektron přesune do prvního volného orbitalu

bor

B5

E

v důsledku tohotojevu je bor ve sloučeninách trojvazný a jehooxidační čísla ve sloučeninách jsou

+III a -III

Bor je v zemské kůře je vzácnější než např. lithium. Vyskytuje se vždy vázanýna kyslík, nejznámějším nerostem boruje borax. Elementární (znečištěný) borpřipravili r. 1808 poprvé Gay-Lussac a Thenard v Paříži a současně Davy (obr.)elektrolyticky v Londýně. V roce 1824jej Berzelius klasifikoval jako samostatný prvek. Čistý krystalický bor získal poprvé Weintraub r. 1909 tavením „amorfního“ boru ve vakuu. „Krystalický“ bor se dnes získává rozkladem chloridu boritého v přítomnosti vodíku vysokofrekvenčními jiskrami mezi wolframovými elektrodami. Redukcí oxidu boritého kovovým sodíkem nebo hořčíkem se získá tzv. „amorfní“ bor jako hnědočerný prášek.

B2O3 + 3Mg → 2B + 3MgO 

historie přípravy boru:

obr.1

bor:

Existuje v několika alotropických modifikací, jejichž základní strukturou je ikosaedr B12.

ikosaedr = dvacetistěn

obr.2

sloučeniny boru:Významnými sloučeninami boru jsou borax a kyselina boritá. Borax Na2B4O5(OH)4 . 8H2O patří mezi hydroxoboritany a používá se například jako tavidlo nebo hnojivo. Vyrábí se z něj slabá kyselina boritá H3BO3. Tato kyselina sepoužívá ve sklářství, keramickém průmyslu a ve zdravotnictví např. v roztoku k vyplachování očí. Zahříváním na vysokou teplotu ztrácí kyselina boritá vodu (dehydratuje) a přechází na oxid boritý B2O3, který je ve vodě obtížně rozpustný. Jehopozvolným rozpouštěním vzniká opět roztok kyseliny borité.

borax: kyselina boritá: oxid boritý:

sloučeniny boru:

dehydrogenace kyseliny borité a její následný vznik:

2H3BO3 (t) → B2O3 + 3H2O B2O3 + 3H2O → 2H3BO3

struktura sloučenin:

B2O3

H3BO3

H3BO3

sloučeniny boru:

kyselina boritá v analytice:

používá se k odlišení methanolu a ethanolu:

methanol ethanol

sloučeniny boru:

kyselina boritá v analytice:

používána k odlišení kovových iontů – boraxové perličky:

chemické vlastnosti boru - shrnutí:

B2O3 + 3Mg →

B2O3 + 3H2O →

B2O3 + 6Na →

2H3BO3 (t) → B2O3 + 3H2O

2H3BO3

2B + 3Na2O

2B + 3MgO

doplňte reakce podle předpokládaného průběhu:

biochemický význam boru:

Bor je prvek významný hlavně pro rostliny. Je nezbytný pro správný vývoj listů a plodů. Jeho nedostatek způsobuje zasychání okrajů listů a například u broskví praskání pecek uvnitř plodu (viz obr.). Jeho nedostatek je v půdě je možné vyřešit přihnojováním boraxem.

CHEMIE BORUVytvořeno v rámci projektu Gymnázium Sušice - Brána vzdělávání II

Autor: Mgr. Radovan Sloup, Gymnázium SušicePředmět: Chemie (Anorganická chemie)Třída: druhý ročník čtyřletého gymnáziaOznačení: VY_32_INOVACE_Ch-3_03Datum vytvoření: 8. října 2012

Anotace a metodické poznámkyPrezentace je určena ke shrnutí chemie boru v rozsahu SŠ, k zopakování základních reakcí vedoucích k zisku čistého boru. Obsahuje přehled jeho základních sloučenin, jejich využití v analýze (např. methanol hoří zeleně s H3BO3) a biochemických účinků. Materiál je vhodné podle možností doplnit reálným experimentem. Pro reálný experiment je možné demonstrovat hoření methanolu s boraxem nebo kyselinou boritou, případně vytvořením boraxové perličky tavením H3BO3 nebo boraxu s roztokem měďnaté soli, nebo solí samotnou v nesvítivém plameni kahanu. Závěrečné shrnutí je možné použít ke krátkému zkoušení.Použité materiály:Honza, J.; Mareček, A.; Chemie pro čtyřletá gymnázia (1.díl). Brno: DaTaPrint, 1995;ISBN 80-900066-6-3

Greenwood, N.N.; Earnshaw, A.; Chemie prvků I. Praha: Informatorium, 1993, ISBN 80-85427-38-9 Obr č. 1 Davy (6.10.2012), autor: Shuster,Shipley: http://commons.wikimedia.org/wiki/File:SS-davy.jpg Obr č. 2 (6.10.2012), autor: Wikipedista:PDD:http://commons.wikimedia.org/wiki/File:Icosahedron_grey.png

Ostatní obrázky jsou dílem autora prezentace.Vše je vytvořeno pomocí nástrojů Power Point 2003, ZonerPhotoStudio 14, ChemSketch 10.1, Malování

Materiály jsou určeny pro bezplatné používání pro potřeby výuky a vzdělávání na všech typech škol a školských zařízení. Jakékoliv další využití podléhá autorskému zákonu.