Borowodory

Podczas działania kwasem solnym lub lepiej fosforowym na produkt redukcji tlenku borowego magnezem lub berylem zawierający pewne dości odpowiedniego borku, wydziela się mieszanina gazów, składająca się głównie z wodoru. Po wstrętnym, pobudzającym do nudności zapachu można jednak stwierdzić, że zawiera on domieszki innych substancji, będących — jak się okazało — związkami boru z wodorem. Związki te, zbadane dokładniej po raz pierwszy przez S t o c k a, są pod

Boraks znany był w Europie już w wiekach średnich i używany jako topnik. Jako odrębny pierwiastek bor został uznany przez Lavoi- siéra. Dopiero jednak Gay-Lussac i Thénard (1808) a prawie równocześnie Davy otrzymali go, zresztą w stanie niezupełnie czystym, przez redukcję jego tlenku potasem.

Zupełnie czysty bor można otrzymać przez termiczny rozkład pary trój jodku boru na drucie wolframowym lub tantalowym rozżarzonym do 800—1100°C pod zmniejszonym ciśnieniem. Osadza się on na drucie w postaci drobnych czerwonych kryształów układu romboedrycznego o gęstości 2,46 g/cm3. W sieci przestrzennej boru romboedrycznego występują prawie regularne 20-ściany z atomami boru na 12 narożach w odległościach 1,73—1,79 A. Dwudziestościany tworzą nieco zdeformowaną sieć sześcienną wszechstronnie centrowaną (rys. 126). Najmniejsza odległość dwóch atomów z sąsiednich 20-ścianów wynosi 2,03 A. Bor romboedryczny jest trwały do 1200°C. W temperaturach wyższych występuje inna odmiana, również romboedryczna, o gęstości 2,35 g/cm3 i bardziej złożonej budowie sieci przestrzennej.

Przez redukcję trójbromku boru wodorem na drucie tantalowym lub też w łuku elektrycznym pomiędzy elektrodami miedzianymi otrzymuje się bor w postaci czarnych igieł lub płytek układu tetragonalnego z połyskiem metalicznym, o gęstości 2,31 g/cm3. Kryształy te nieco przewodzą prąd elektryczny, a pod względem twardości niewiele ustępują diamentowi. Również i w tej odmianie podstawowym elementem strukturalnym sieci przestrzennej są 20-ściany z atomami boru na narożach. Wzajemny stosunek krystalicznych odmian boru nie jest jeszcze całkowicie wyjaśniony.

Bor krystaliczny jest bardzo odporny na działanie tlenu nawet w wyższych temperaturach. Powoli ulega działaniu takich środków utleniających, jak stężony kwas azotowy, kwas chromowy w roztworze kwasu siarkowego oraz stężony H202. Nie reaguje z wrzącymi kwasami HF i HC1, ani ze stężonym ługiem sodowym. Dopiero stopiony bezwodny NaOH nagryza go powoli powyżej 500°C. Energicznie atakuje bor stopiony Na202 lub też stop Na-)CO:S z KNO3.

Tak zwany bor bezpostaciowy, powstający jako brunatny lub oliw- kowozielony proszek o gęstości 1,73 g/cm3 przez redukcję tlenku borowego nadmiarem magnezu lub fluoroboranu potasowego potasem, jest produktem niezupełnie czystym, zawierającym najwyżej 96—98% boru. Jest on miękki, mażący i znacznie podatniejszy na działania chemiczne, niż bor otrzymywany w postaci zwartej. Utlenia się na powietrzu już w temperaturze powyżej 7C0°C, w czystym tlenie spala się, przy czym część boru parując zabarwia płomień na zielono. Chlor działa nań już powyżej 400°C, brom — powyżej 700°C powstają przy tym odpowiednio BCI3 i BBr3. W temperaturze białego żaru (około 1200°C) łączy się także z azotem na azotek, BN.

Bor i glin różnią się więc od swych wyższych homologów tym, że nie tworzą, związków, w których by występowały z wartościowością niższą niż trzy. Pod tym względem, jak również pod niektórymi innymi, glin przypomina pierwiastki rodziny pobocznej, skandowce. Szczególne podobieństwo drugiego z kolei pierwiastka rodziny głównej do pierwiastków rodziny pobocznej występuje nie tylko w grupie III.

Spośród metali III grupy jedynie glin jest pierwiastkiem pospolitym. Bor spotyka się w znacznie mniejszych ilościach. Wszystkie zaś pozostałe należą do pierwiastków rzadkich lub bardzo rzadkich.