Borides

Borider  er binære forbindelser af bor med mere elektropositive kemiske elementer, især med metaller . Kendt for de fleste elementer i undergruppe 1-12 (Ia-IIa og IIIb-VIIIb), såvel som for Al , Si , As , P. Nogle grundstoffer i undergruppe 11-12 (Ib-IIb) danner binære systemer med et højt borindhold (for eksempel CuB 22 , ZnB 22 ), som ikke er klassificeret som kemiske forbindelser, men som faste opløsninger.

Nomenklatur

Et metal kan danne flere borider af forskellig sammensætning. Der er metalrige lavere borider (M 3 B, M 2 B, M 3 B 2 , MB, M 3 B 4 ) og højere borider rige på bor (MB 2 , MB 4 , MB 6 , MB 12 , etc.) .

Ifølge IUPAC-nomenklaturen inkluderer navnene på borider navnet på metallet med et præfiks, der angiver antallet af metalatomer i formlen, og ordet "borid" med antallet af B-atomer, for eksempel. W 2 B 5  - ditungsten pentaborid.

Fysiske egenskaber

Interaktionen mellem metal- og boratomer i borider er relativt svag; derfor betragtes deres struktur som to svagt bundne undergitter . Strukturen af ​​de lavere borider bestemmes af metalundergitteret, mens de højere boriders struktur bestemmes af borundergitteret. I forbindelser af M4B- og M2B - typerne er boratomer isoleret fra hinanden, i forbindelser af MB-typen danner de enkelte zigzag-kæder, i M3B4 danner de dobbeltkæder  . Efterhånden som borindholdet stiger, bliver strukturen af ​​borider meget mere kompliceret. Så i MB 2 danner boratomer flade netværk, i MV 4  - korrugerede netværk og rammer i form af oktaedriske grupper, i MV 6  - oktaeder, i MV 12  - kuboktaeder og icosaeder , i MV 66  - kæder af icosaeder. Det sekskantede krystalgitter er typisk for MB 2 og MB 4 , tetragonalt - for MB 2 , MB og MB 4 , kubisk - for M 2 B, MB, MB 6 , MB 12 , MB 66 , rombisk - for M 4 B, MB , M3B4 , M4V , MB12 . _ _

I boridmolekyler er borgrupper, hvori В–В-bindingen er kovalent, elektronmangel. For at stabilisere dem er det nødvendigt at tiltrække elektroner fra metalatomet. Som et resultat dannes der bindinger af en mellemtype mellem metallet og bor: i boriderne af elementer i gruppe III-VIII, der donerer mere end to elektroner, er de delvist metalliske, i andre tilfælde er de delvist ioniske. Med en stigning i borindholdet i det binære system stiger andelen af ​​B-B kovalente bindinger, og metal-bor-interaktionen falder, hvilket resulterer i en stigning i hårdhed , smeltepunkt , termisk ledningsevne og elektrisk ledningsevne og et fald i temperaturkoefficienten af lineær ekspansion . Samtidig øges kemikalieresistensen. For eksempel, når sammensætningen ændres fra Nb 3 B 2 til NbB 2 , stiger smeltetemperaturen fra 1860 til 3035 °C, temperaturkoefficienten for lineær udvidelse falder fra 13,8⋅10-6 til 8,0⋅10-6 K - 1 .

Borider nedbrydes ikke i vakuum, når de opvarmes til deres smeltepunkter. Når de fordamper, adskilles de i elementer.

Borider af metaller i gruppe I og II, såvel som andre i oxidationstilstanden + 1 og + 2, har typiske halvlederegenskaber. Metalborider i højere oxidationstilstande er som regel væsentligt overlegne i elektrisk ledningsevne i forhold til de tilsvarende metaller. Forbindelser af metaller i gruppe III og IV har den højeste termiske stabilitet og mikrohårdhed.

Kemiske egenskaber

Henter

Typiske repræsentanter

Litteratur