O óxido de boro ou o anidrido bórico é um composto inorgânico cuja fórmula química é BdoisOU3. Como boro e oxigênio são elementos do bloco p da tabela periódica, e ainda mais cabeças de seus respectivos grupos, a diferença de eletronegatividade entre eles não é muito alta; portanto, é de se esperar que o BdoisOU3 é covalente por natureza.
O BdoisOU3 É preparado dissolvendo o bórax em ácido sulfúrico concentrado em um forno de fusão e a uma temperatura de 750 ° C; ácido bórico termicamente desidratante, B (OH)3, a uma temperatura de aproximadamente 300 ° C; ou também pode ser formado como um produto de reação de diborano (BdoisH6) com oxigênio.
O óxido de boro pode ter uma aparência vítrea semitransparente ou cristalina; o último por moagem pode ser obtido na forma de pó (imagem superior).
Embora possa não parecer à primeira vista, é considerado o BdoisOU3 como um dos óxidos inorgânicos mais complexos; não só do ponto de vista estrutural, mas também devido às propriedades variáveis adquiridas pelos vidros e cerâmicas aos quais se somam à sua matriz..
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O BdoisOU3 é um sólido covalente, portanto, em teoria, não há íons B em sua estrutura3+ nem Odois-, mas links B-O. O boro, de acordo com a teoria das ligações de valência (TEV), só pode formar três ligações covalentes; neste caso, três ligações B-O. Como conseqüência disso, a geometria esperada deve ser trigonal, BO3.
A molécula BO3 é deficiente em elétrons, especialmente átomos de oxigênio; no entanto, vários deles podem interagir entre si para suprir a referida deficiência. Assim, os triângulos BO3 unem-se compartilhando uma ponte de oxigênio e são distribuídos no espaço como redes de fileiras triangulares com seus planos orientados de maneiras diferentes.
Um exemplo dessas linhas com unidades triangulares BO é mostrado na imagem acima.3. Se você olhar bem, nem todas as faces dos planos apontam para o leitor, mas o contrário. As orientações dessas faces podem ser responsáveis por como o B é definidodoisOU3 a uma certa temperatura e pressão.
Quando essas redes têm um padrão estrutural de longo alcance, trata-se de um sólido cristalino, que pode ser construído a partir de sua célula unitária. É aqui que se diz que o BdoisOU3 tem dois polimorfos cristalinos: α e β.
O α-BdoisOU3 é produzido à pressão ambiente (1 atm) e é considerado cineticamente instável; na verdade, esta é uma das razões pelas quais o óxido de boro é provavelmente um composto difícil de cristalizar.
O outro polimorfo, β-BdoisOU3, é obtido em altas pressões na faixa GPa; portanto, sua densidade deve ser maior que a de α-BdoisOU3.
Redes BO3 eles naturalmente tendem a adotar estruturas amorfas; Ou seja, carecem de um padrão que descreva as moléculas ou íons no sólido. Ao sintetizar o BdoisOU3 sua forma predominante é amorfa e não cristalina; em palavras corretas: é um sólido mais vítreo do que cristalino.
Diz-se então que o BdoisOU3 é vítreo ou amorfo quando suas redes BO3 eles são bagunçados. Não só isso, mas também mudam a maneira como se reúnem. Em vez de serem organizados em uma geometria trigonal, eles acabam se ligando para criar o que os pesquisadores chamam de anel de boroxol (imagem superior).
Observe a diferença óbvia entre unidades triangulares e hexagonais. Triângulos caracterizam BdoisOU3 cristalino e hexagonal para BdoisOU3 vítreo. Outra forma de se referir a esta fase amorfa é o vidro de boro, ou por uma fórmula: g-BdoisOU3 (o 'g' vem da palavra vítreo, em inglês).
Assim, as redes g-BdoisOU3 são compostos de anéis de boroxol e não unidades de BO3. No entanto, o g-BdoisOU3 pode cristalizar em α-BdoisOU3, o que implicaria uma interconversão de anéis em triângulos, e também definiria o grau de cristalização alcançado.
É um sólido vítreo incolor. Em sua forma cristalina é branco.
69,6182 g / mol.
Ligeiramente amargo
-Cristalino: 2,46 g / mL.
-Vítreo: 1,80g / mL.
Não tem um ponto de fusão totalmente definido, porque depende de quão cristalino ou vítreo ele é. A forma puramente cristalina funde a 450 ° C; entretanto, a forma vítrea derrete em uma faixa de temperatura de 300 a 700ºC..
Novamente, os valores relatados não correspondem a este valor. O óxido de boro aparentemente líquido (fundido de seus cristais ou de seu vidro) ferve a 1860ºC.
Deve ser mantido seco, pois absorve umidade para se transformar em ácido bórico, B (OH)3.
O óxido de boro pode ser denominado de outras maneiras, como:
-Trióxido de diboro (nomenclatura sistemática).
-Óxido de boro (III) (nomenclatura de estoque).
-Óxido bórico (nomenclatura tradicional).
Alguns dos usos do óxido de boro são:
De BdoisOU3 podem ser trihaletos de boro sintetizados, BX3 (X = F, Cl e Br). Esses compostos são ácidos de Lewis, e com eles é possível introduzir átomos de boro em certas moléculas para obter outros derivados com novas propriedades..
Uma mistura sólida com ácido bórico, BdoisOU3-B (OH)3, representa uma fórmula que é usada como inseticida doméstico.
O óxido de boro líquido é capaz de dissolver óxidos de metal. A partir dessa mistura resultante, uma vez resfriada, são obtidos sólidos compostos de boro e metais..
Dependendo da quantidade de BdoisOU3 usados, bem como a técnica e o tipo de óxido de metal, uma rica variedade de vidros (borossilicatos), cerâmicas (nitretos e carbonetos de boro) e ligas (se apenas metais forem usados) podem ser obtidos.
Em geral, o vidro ou a cerâmica adquirem maior resistência e resistência, além de maior durabilidade. No caso dos óculos, eles acabam sendo usados para lentes ópticas, telescópicas e aparelhos eletrônicos..
Na construção de fornos de fundição de aço, são utilizados tijolos refratários à base de magnésio. O óxido de boro é usado como aglutinante, ajudando a mantê-los juntos..
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