CHEMIE BORU CH-3 Anorganická chemie, DUM č. 3 Mgr. Radovan Sloup druhý ročník čtyřletého studia Gymnázium Sušice Tento materiál byl vytvořen v rámci projektu Gymnázium Sušice – Brána vzdělávání II

bor Osnova: 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

Bm Br Be B Bo Ba BORUM bor značka boru je odvozena z latinského názvu: vyberte správnou značku boru: Bm Br Be B Bo Ba

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

vyberte správnou elektronovou konfiguraci boru: úplná elektronová konfigurace: vyberte správnou elektronovou konfiguraci boru: B 5 E E E

bor elektronová konfigurace - excitovaný stav, po dodání E se poslední párový elektron přesune do prvního volného orbitalu E B 5 v důsledku tohoto jevu je bor ve sloučeninách trojvazný a jeho oxidační čísla ve sloučeninách jsou +III a -III

historie přípravy boru: obr.1 Bor je v zemské kůře je vzácnější než např. lithium. Vyskytuje se vždy vázaný na kyslík, nejznámějším nerostem boru je borax. Elementární (znečištěný) bor připravili r. 1808 poprvé Gay-Lussac a Thenard v Paříži a současně Davy (obr.) elektrolyticky v Londýně. V roce 1824 jej 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 

bor: Existuje v několika alotropických modifikací, jejichž základní strukturou je ikosaedr B12. obr.2 ikosaedr = dvacetistěn

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 se používá 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. Jeho pozvolným 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: H3BO3 B2O3 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:

doplňte reakce podle předpokládaného průběhu: chemické vlastnosti boru - shrnutí: doplňte reakce podle předpokládaného průběhu: B2O3 + 3Mg → 2B + 3MgO B2O3 + 6Na → 2B + 3Na2O B2O3 + 3H2O → 2H3BO3 2H3BO3 (t) → B2O3 + 3H2O

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 BORU Vytvořeno v rámci projektu Gymnázium Sušice - Brána vzdělávání II Autor: Mgr. Radovan Sloup, Gymnázium Sušice Předmět: Chemie (Anorganická chemie) Třída: druhý ročník čtyřletého gymnázia Označení: VY_32_INOVACE_Ch-3_03 Datum vytvoření: 8. října 2012 Anotace a metodické poznámky Prezentace 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.