Un boruro es un compuesto entre el boro y un elemento menos electronegativo , por ejemplo, el boruro de silicio (SiB 3 y SiB 6 ). Los boruros son un grupo muy grande de compuestos que generalmente tienen un alto punto de fusión y son más covalentes que iónicos por naturaleza. Algunos boruros presentan propiedades físicas muy útiles. El término boruro también se aplica libremente a compuestos como B 12 As 2 (NB El arsénico tiene una electronegatividad mayor que el boro) que a menudo se conoce como boruro icosaédrico .
Rangos de compuestos
Los boruros se pueden clasificar libremente como ricos en boro o ricos en metales, por ejemplo, el compuesto YB 66 en un extremo hasta Nd 2 Fe 14 B en el otro. La definición generalmente aceptada es que si la relación de átomos de boro a átomos de metal es 4: 1 o más, el compuesto es rico en boro; si es menor, entonces es rico en metales.
Boruros ricos en boro (B: M 4: 1 o más)
Los metales del grupo principal, lantánidos y actínidos forman una amplia variedad de boruros ricos en boro, con relaciones metal: boro de hasta YB 66 .
Las propiedades de este grupo varían de un compuesto a otro, e incluyen ejemplos de compuestos que son semiconductores, superconductores, diamagnéticos , paramagnéticos , ferromagnéticos o anti-ferromagnéticos . [1] Son en su mayoría estables y refractarios.
Algunos dodecaboruros metálicos contienen icosaedros de boro, otros (por ejemplo , itrio , circonio y uranio ) tienen los átomos de boro dispuestos en cuboctaedros . [2]
LaB 6 es un compuesto refractario inerte , utilizado en cátodos calientes debido a su baja función de trabajo que le confiere una alta tasa de emisión termoiónica de electrones; Los cristales YB 66 , cultivados mediante un método de zona flotante de calentamiento indirecto , se utilizan como monocromadores para rayos X de sincrotrón de baja energía . [3]
Boruros ricos en metales (B: M menos de 4: 1)
Los metales de transición tienden a formar boruros ricos en metales. Los boruros ricos en metales, como grupo, son inertes y tienen una temperatura de fusión alta. Algunos se forman fácilmente y esto explica su uso en la fabricación de palas de turbinas, toberas de cohetes, etc. Algunos ejemplos incluyen AlB 2 y TiB 2 . Investigaciones recientes sobre esta clase de boruros han revelado una gran cantidad de propiedades interesantes, como la superconductividad a 39 K en MgB 2 y la ultraincompresibilidad de OsB 2 y ReB 2 .
Estructuras de boruro
Los boruros ricos en boro contienen estructuras tridimensionales de átomos de boro que pueden incluir poliedros de boro. Los boruros ricos en metales contienen átomos de boro individuales, unidades B 2 , cadenas de boro o láminas / capas de boro.
Ejemplos de los diferentes tipos de boruros son:
- átomos de boro aislados, ejemplo Mn 4 B
- B 2 unidades, ejemplo V 3 B
- cadenas de átomos de boro, ejemplo FeB
- hojas o capas de átomos de boro CrB 2
- Estructuras de boro tridimensionales que incluyen poliedros de boro, ejemplo NaB 15 con icosaedros de boro
Fórmula | Número de registro CAS | densidad (g / cm 3 ) [4] | punto de fusión (° C) | resistividad eléctrica (10 −8 Ω · m) | Dureza Knoop (carga de 0,1 kp) |
---|---|---|---|---|---|
TiB 2 | 12045-63-5 | 4.38 | 3225 | 9-15 | 2600 |
ZrB 2 | 12045-64-6 | 6.17 | 3050 | 7-10 | 1830 |
HfB 2 | 12007-23-7 | 11,2 | 3650 | 10-12 | 2160 |
VB 2 | 12007-37-3 | 5.10 | 2450 | 16–38 | 2110 |
NbB | 12045-19-1 | 7.5 | 2270 | - | - |
NbB 2 | 12007-29-3 | 6,97 | 3050 | 12–65 | 2130 |
Pestaña | 12007-07-7 | 14,2 | 2040 | - | - |
Pestaña 2 | 12007-35-1 | 11,2 | 3100 | 14–68 | 2500 |
CrB 2 | 12007-16-8 | 5,20 | 2170 | 21–56 | 1100 |
Mes 2 B 5 | 12007-97-5 | 7,48 | 2370 | 18–45 | 2180 |
W 2 B 5 | 12007-98-6 | 14,8 | 2370 | 21–56 | 2500 |
Fe 2 B | 12006-85-8 | 7.3 | 1389 | - | 1800 |
Feb | 12006-84-7 | 7 | 1658 | 30 | 1900 |
Mazorca | 12006-77-8 | 7.25 | 1460 | 26 | 2350 |
Co 2 B | 12045-01-1 | 8.1 | 1280 | - | - |
Punta | 12007-00-0 | 7.13 | 1034 | 23 | - |
Ni 2 B | 12007-01-1 | 7,90 | 1125 | - | - |
Laboratorio 6 | 12008-21-8 | 6.15 | 2715 | 15 | 2010 |
UB 4 | 12007-84-0 | 9.32 | 2530 | 30 | 1850 |
UB 2 | 12007-36-2 | 12,7 | 2430 | - | - |
Ver también
- Estructura cristalina de boruros metálicos ricos en boro
- Tetraboruro de hierro
- Boruros de itrio : una clase representativa de boruros metálicos
- Diboruro de magnesio : un superconductor
Referencias
- ^ Lundstrom T (1985). "Estructura, defectos y propiedades de algunos boruros refractarios" . Pure Appl. Chem. (descarga gratuita en pdf). 57 (10): 1383. doi : 10.1351 / pac198557101383 .
- ^ VI Matkovich; J Economía; RF Giese Jr; R. Barrett (1965). "La estructura de los dodecaboruros metálicos" (PDF) . Acta Crystallographica . 19 (6): 1056–1058. doi : 10.1107 / S0365110X65004954 . Archivado desde el original (PDF) el 22 de diciembre de 2014 . Consultado el 28 de agosto de 2008 .
- ^ Wong, Jo; T Tanaka; M Rowen; F Schäfer; BR Müller; ZU Rek (1999). "YB66 - un nuevo monocromador de rayos X suave para radiación de sincrotrón. II. Caracterización" . Revista de radiación de sincrotrón . 6 (6): 1086–1095. doi : 10.1107 / S0909049599009000 .
- ^ Haynes, William M. (2010). Manual de Química y Física (91 ed.). Boca Raton, Florida, EE.UU .: CRC Press . ISBN 978-1-43982077-3.
Libros
- Greenwood, Norman N .; Earnshaw, Alan (1997). Química de los Elementos (2ª ed.). Butterworth-Heinemann . ISBN 978-0-08-037941-8.
- Algodón, F. Albert ; Wilkinson, Geoffrey ; Murillo, Carlos A .; Bochmann, Manfred (1999), Química inorgánica avanzada (6.a ed.), Nueva York: Wiley-Interscience, ISBN 0-471-19957-5