Атомный номер 5 · Металлоид
Бор B
Другие названия: Boron
Бор — твёрдый тёмный металлоид, который в природе никогда не встречается в свободном виде, а входит в состав минералов, таких как бура. Хотя по распространённости это второстепенный элемент, он упрочняет стекло, поглощает нейтроны в ядерных реакторах, образует одни из самых твёрдых известных материалов и является необходимым микроэлементом для растений.
Основные свойства
| Атомный номер | 5 |
|---|---|
| Атомная масса | 10.81 (Сокращённая стандартная атомная масса CIAAW 2024) |
| Семейство | Металлоид |
| Группа | 13 |
| Период | 2 |
| Блок | p |
| Состояние (25 °C, 1 атм) | Твёрдое |
| Температура плавления | 2348 K (2074.8 °C) |
| Температура кипения | 4273 K (3999.8 °C) |
| Плотность | 2.37 g/cm³ |
| Электроотрицательность (по Полингу) | 2.04 |
| Атомный радиус (ван-дер-ваальсов) | 192 pm |
| Первая энергия ионизации | 8.298 eV |
| Сродство к электрону | 0.277 eV |
| Степени окисления | +3 |
| Год открытия | 1808 |
Электронная конфигурация
- Сокращённая
- [He]2s2 2p1
- Полная
- 1s2 2s2 2p1
- Электронов на оболочках
- 2 · 3
Орбитальная диаграмма
Положение в таблице
Открытие
Бурой — минералом, боратом натрия, — веками торговали как флюсом для пайки и для глазурей; в Европу она попадала из Тибета и Центральной Азии по торговым путям. Никто не знал, что в ней скрыт неоткрытый элемент, вплоть до химической революции начала XIX века.
В 1808 году две группы почти одновременно выделили загрязнённый бор. В Париже Жозеф Луи Гей-Люссак и Луи Жак Тенар восстановили борную кислоту калием, а в Лондоне Хамфри Дэви провёл похожую работу — сначала электролизом, затем восстановлением калием. Чистого вещества не получил никто из них. Относительно чистый бор удалось получить лишь в начале XX века, в частности американскому химику Иезекиилю Вайнтраубу в 1909 году.
Происхождение названия
Название произведено от буры (borax), которое, в свою очередь, восходит к арабскому buraq и в конечном счёте к персидскому, с добавлением окончания от слова carbon (углерод), поскольку бор в некоторых отношениях похож на углерод. Символ — B.
Основные применения
- Стекло: боросиликатное стекло выдерживает резкие перепады температуры, поэтому из него делают лабораторную посуду, формы для духовки и зеркала телескопов.
- Стекловолокно и теплоизоляция: соединения бора добавляют в стеклянные волокна для тканей и строительной изоляции.
- Магниты: неодим-железо-борные магниты — самые сильные из широко используемых постоянных магнитов; они стоят в двигателях, наушниках и жёстких дисках.
- Твёрдые материалы: карбид бора используют в бронежилетах и абразивах, а кубический нитрид бора режет закалённую сталь.
- Ядерная безопасность: богатые бором регулирующие стержни и растворённая борная кислота поглощают нейтроны в реакторах.
- Сельское хозяйство и моющие средства: бораты служат добавками к удобрениям, компонентами моющих средств и антисептиками для древесины.
Изотопы
Природный бор — смесь двух стабильных изотопов: около 20 процентов бора-10 и 80 процентов бора-11. Бор-10 необычайно жадно захватывает медленные нейтроны — на этом основано его применение для управления реакторами, радиационной защиты и в детекторах нейтронов. То же свойство используется в бор-нейтронозахватной терапии — экспериментальном методе лечения рака, при котором препарат с бором-10 накапливается в опухолевых клетках, а затем их облучают нейтронами. Все радиоактивные изотопы бора очень короткоживущие, с периодами полураспада меньше секунды.
В повседневной жизни
Растениям небольшие количества бора нужны для клеточных стенок и размножения, и его недостаток может вызывать проблемы у таких культур, как свёкла и яблони. В организм человека бор попадает с фруктами, орехами и овощами, хотя его необходимая роль твёрдо не установлена.
Борная кислота и бура умеренно токсичны при проглатывании в больших количествах, и их хранят вдали от детей и домашних животных. Соединения бора также придают фейерверкам зелёный цвет.
Интересно знать
- Бор плавится при температуре около 2350 K — выше, чем железо или титан.
- По твёрдости кубический нитрид бора среди распространённых материалов уступает только алмазу.
- Чистый кристаллический бор при комнатной температуре плохо проводит ток, но при нагреве проводит лучше — как полупроводник.
Та же группа (13)
Источники данных · Свойства: PubChem Periodic Table (открытые данные NIH/NLM, США) · Атомные массы: сокращённые стандартные атомные массы CIAAW 2024 · Названия: Wikidata (CC0); корейские названия — по Корейскому химическому обществу. Данные получены 2026-09-23.