Bor (element).html



Bor (B)
H Periyodik cetvel He Li Be B C N O F Ne Na Mg Al Si P S Cl Ar K Ca Sc Ti V Cr Mn Fe Co Ni Cu Zn Ga Ge As Se Br Kr Rb Sr Y Zr Nb Mo Tc Ru Rh Pd Ag Cd In Sn Sb Te I Xe Cs Ba   Hf Ta W Re Os Ir Pt Au Hg Tl Pb Bi Po At Rn Fr Ra   Rf Db Sg Bh Hs Mt Ds Rg Uub Uut Uuq Uup Uuh Uus Uuo     La Ce Pr Nd Pm Sm Eu Gd Tb Dy Ho Er Tm Yb Lu   Ac Th Pa U Np Pu Am Cm Bk Cf Es Fm Md No Lr
Temel özellikleri
Atom numarası	5
Element serisi	Metaloidler
Grup, periyot, blok	13, 2, p
Görünüş	siyah/kahverengi
Atom ağırlığı	10,811(7) g/mol
Elektron dizilimi	He 1s2 2s2 2p1
Enerji seviyesi başına Elektronlar	2, 3
Fiziksel Özellikleri
Maddenin hali	Katı
Yoğunluk	2,34 g/cm³
Sıvı haldeki yoğunluğu	2,08 g/cm³
Ergime noktası	{{{Ergime_noktası_K}}} °K {{{Ergime_noktası_C}}} °C {{{Ergime_noktası_F}}} °F
Kaynama noktası	4200 °K 3927 °C 7101 °F
Ergime ısısı	{{{Ergime_ısısı}}} kJ/mol
Buharlaşma ısısı	480 kJ/mol
Isı kapasitesi	11,087 (25 °C) J/(mol·K)
Atom özellikleri
Kristal yapısı	Rombohedral
Yükseltgenme seviyeleri	3 (hafif asidik oksit)
Elektronegatifliği	2,04 Pauling ölçeği
İyonlaşma enerjisi	800,6 kJ/mol
Atom yarıçapı	85 pm
Atom yarıçapı (hes.)	87 pm
Kovalent yarıçapı	82 pm
Van der Waals yarıçapı	208 pm
Diğer özellikleri
Elektrik direnci	150 nΩ·m (20°C'de)
Isıl iletkenlik	27,4 W/(m·K)
Isıl genleşme	5-7 µm/(m·K) (25°C'de)
Ses hızı	16200 m/s (25 °C'de)
Mohs sertliği	9,3
Vickers sertliği	49000 MPa
Brinell sertliği	? MPa

Bor, sembolü B olan atom numarası 5 olan element. Bor trivalent nonmetalik bir element olup boraks ve uleksit bileşiklerinde çokca bulunur. Bor dunya da serbest element olarak bulunmaz. Boronun bir cok allotropu vardır; amorf katı bor kahverengi renkte bir toz iken, sağlam kiristalli bor siyah, sert (Mohsh ölçeğinde 9.3), oda sıcaklığında zayıf iletkendir. Elementel bor yarıilekten endüstrisinde dopant olarak kullanılır iken, diğer önemli boron bileşikleri hafif yapı malzemeleri, toksik olmayan böcek ilaçları, koruyucular ve kimyasal sentez bileşiklerinde kullanılır. Bor bitki gelişmesi için gerekli bir madde iken, yüksek konsantrasyonda bor içeren toprak bitkiler için toksik olabilir. Canlı vucudunda çok az bulunan borun, farelerin ve diğer memelilerin sağlıklı yaşamasında rolü olduğu sanılmaktadır.

Kahverengi amorf bor belli reaksiyonlar sonucu üretilirken, birbirleriyle gelişi güzel düzensiz bağlanan bor atomlarından oluşur. Kristalin bor ise, çok sağlam, yüksek erime noktasına sahip siyah bir materyaldir. Bor kıristallerinin optiksel karakateristik özelliklerinden biri kızılötesi ışık yaymalarıdır. Borun oda sıcaklığında elektirik iletkenliği çok az olduğu halde, yüksek sıcaklıklarda iyi bir iletken olarak davranır.

Bor elementi boş bir p orbitaline sahip olduğu için kimyasal olarak elektronca fakirdir. Bu nedenle genelde lewis asidi olarak davranır, başka bir deyişler elektron zengini bileşiklerle kolayca baglanarak elektron ihtiyacını giderir. Ayrıca bor metal olmayan elementler arasında en düşük elektronegativiteye sahip olduğunda reaksiyonlarda genelde elektronlarını kaybeder, başka bir deyişle yükseltgenir.

değiştir Tarihçesi

En yaygın bilinen türevi olan "boraks", Araplarca "tinkal" olarak da adlandırılırdı, 16. yüzyılda eritme işlemlerinde kullanılırdı. Yaygın uygulama alanı bulunan borik asit ilk kez 1808’de Homberg tarafından hazırlanmıştır. Ayrıca 1808’de Davy borik asit elektrolizinden amorf bor elde etmiş ve 1856’da Wöhler ve Sainte-Claire Deville tarafından kristalin modifikasyonu tarif edilmiştir.

değiştir Kullanım yerleri

Bor mineralleri, sanayide sayısız denicek kadar çok çeşitli işlerde kullanılmaktadır. Bor minerallerinden elde edilen boraks ve asit borik; özellikle nükleer alanda, jet ve roket yakıtı, sabun, deterjan, lehim, fotoğrafçılık, tekstil boyaları, cam elyafı ve kağıt sanayinde kullanılmaktadır. çok mükemmel bir kristaldir

Üretim için kullanılan diğer bir yöntem de şudur. A.B.D. Kaliforniya'da bazı tuzlu su çözeltilerinde % 1,5 kadar boraks bulunur. Borakslı göllerden itibaren sadece bir kristallendirme işlemiyle elde edilen üründe, sodalı su ile yapılan tekrar kristallendirmeler yardımıyla saf hale getirilir. (Borik asitin zayıf bir asit olması nedeniyle boraks, su etkisiyle kısmen hidrolize uğrar; olayısıyla meydana gelen boraks kristallerinin bir kısmının hidrolizini önlemek için, boraksın sodyum karbonat eşliğinde kristallendirilmesi gerekir.) (3-5). Türkiye'de büyük çapta boraks üretimi, 1968'de Bandırma'da Etibank Boraks ve asitborik fabrikalarında önce kolemanitten başlayarak yapılmıştır. Öğütülmüş kalsine kolemanit, Na2CO3 ve NaHCO3 ile reaksiyona sokulur, reaksiyon sonucu oluşan CaCO3 çamurunun süzülmesiyle geriye kalan ana çözelti kristallendirilir, ayrılan kristaller kurutulur ve torbalanır. (3).

2( 2CaO.3B2O3 ) + 4NaHCO3 + Na2CO3 + 28H2O › 3Na2B4O7.10H2O + 4CaCO3 + CO

değiştir Türkiye'de bor maden yatakları

Bor mineralleri, dünyanın sayılı bir kaç ülkesinde bulunur. Bunlar içinde %72 oranı ile en zengin ülke, Türkiye’dir. ^[1] Ancak üretimin ve ihracatın sınırlı olması nedeniyle bu maden, yurt ekonomisinde önemli bir yer tutmamaktadır.

Başlıca bor yatakları; Balıkesir, Kütahya, Bursa ve Eskişehir’de bulunmaktadır. Bor minerallerini işletmek için Kırka, Emet, Bigadiç, ve Kestelek'te tesisler bulunmaktadır.

değiştir Stratejik önemi hakkındaki görüşler

değiştir Değerli bir maden olduğu

Bor'un önümüzdeki çağın en popüler madeni olacağı, petrolden bile önemli olduğu, bazı güçlerin Türkiye'deki bor madenlerini ele geçirmek için oyunlar oynadığı görüşü hakimdir. ^[2]

değiştir Stratejik öneminin abartıldığı görüşü

Türkiye'de bor üretiminden çok yüksek kazançlar elde edilebileceğinin yanlış bir inanç olduğu, dünyada %66 ^[3] rezerve sahip olduğu halde, pazarın sadece %25'ini elinde tutan Türkiye'nin bor madenini teknolojide kullanmadan bir katma değer yaratamayacağı düşünülmektedir. ^[4]

değiştir Bor kimyası

Boraks kristali

Borun temel cevherleri; kernit (Na₂B₄O₇.4H₂O), boraks (Na₂B₄O₇.10H₂O), kolemanit (Ca₂B₆O₁₁.5H₂O) ve uleksit (NaCaB₅O₉.8H₂O) gibi boratlardır.

Bor elementi, periyodik sistemin 3.grubunun başında yer alır.
Elmastan sonra en sert madde olan ametal bor gri-siyah
kristalin veya amorf mikrokristalin, yeşilimsi sarı renkli bir 
yapıda olup başlıca özellikleri aşağıdaki gibidir.

Periyodik Sırası : 5 Atom ağırlığı : 10.82 Izotopları -B10 : % 19.57 -B11 : % 80.43 Termik nötron absorbsiyon kesidi -B10 : 40.10 Barn -B11 : 07.5 Barn Kristal Yapısı : Tetragonal-Hekzagonal Yoğunluğu -Kristalin : 2.33 g/cm -Amorf : 2.34 g/cm Erime Noktası : 2190 °C (-20 °C) Sertliği : 9.3 Mohs

Bor bileşiklerinin yaygın kullanımları ve borun element olarak erken tanımlanmış olmasına karşın, bor kimyası çalışmaları nispeten kısıtlı bir alanda sürdürülmüştür. Bunun nedenleri; temel olarak bor bileşiklerinin hidroliz veya oksidasyona yönelik stabil olmayan nitelikleri ve malzemelerin birçoğunun kullanımındaki yapısal zorluklarıydı. Nihayet Stock ünlü deneysel vakum tekniğini geliştirince bor kimyasının araştırılmasında yeni bir kapı aralandı.

Grup IIIA elementlerinden sadece bor bir ametaldir. Bu gruptaki diğer elementler; alüminyum, galyum, indiyum ve talyumdur.

Grup IIIA elementlerinin elektronik dizilimi Tablo 1.’de listelenmiştir ve elementlerin özellikleri ise Tablo 2.’de belirtilmektedir. Bor, gruptaki diğer elementlerden çok daha küçük bir atomdur. Bu durum, ametal bor ve metal özellikteki diğer grup elemanları arasında belirli farklılıklara neden olur.

Ga, In ve Tl’un atom büyüklükleri periyodik sınıflandırmada kendilerinden hemen önce gelen elementlerin elektronik iç yapılarından etkilenir (özellikle lantanitten sonra gelen talyum örneğinde görüleceği gibi). Bu nedenle de atom yarıçapı ani şekilde veya standart olarak bu elementlerin artan atom numaralarıyla birlikte artmaz. Bu elementlerin göreceli şekilde küçük oluşları gruptan aşağı inerken bile beklenen şekilde azalmayan nispeten yüksek iyonizasyon potansiyeli içermelerine neden olur.

Bu elementlerin hiçbiri en ufak şekilde bile basit bir anyon oluşturma eğiliminde değillerdir. Elementlerin elektronik konfigürasyonlarının da mantıklı kıldığı biçimde en sık rastlanır oksidasyon seviyesi +3’tür. Nispeten yüksek olan bu değer, göreceli olarak küçük iyonik yarıçaplarla biraraya gelerek üstün polarize nitelikleri olan tipler ortaya çıkarmaktadır.

Buna bağlı olarak, +3 değerli bileşiklerin elementleri baskın şekilde kovalenttir; bu kovalent nitelik ayrıca göreceli olarak elementlerin yüksek ilk üç iyonizasyon potansiyelinden de kaynaklanmaktadır. İstisnai olarak kendi kimyasında ametal olan bor haricindeki diğer IIIA elementleri su çözeltisinde +3 değerlikli iyon olarak bulunurlar. Bu iyonlar yüksek oranda su içerirler, ancak hidrasyon ısıları çok yüksektir.

Çok yüksek sıcaklıkta (2000°C) bor birçok metalle raksiyona girerek borürler oluşturur. Bu madde çok serttir, kimyasal olarak stabildir ve metalik iletkenliği gelişmiştir. Bazı metalik borürlerin kristallerinde bor atomları aralıklıdır, diğerlerinde zincirler veya bor atomu katmanları (tabakaları) mevcuttur. Magnezyum borür (MgB₂), diğer borürlerden farklı olarak bor hidrür karışımları üretecek şekilde hidrolize formda mevcuttur.

Bor, amonyak veya nitrojen ile yüksek sıcaklıklarda bor nitrür (BN) oluşturacak şekilde reaksiyona girer. Bu malzeme karbonla izoelektroniktir ve grafite benzerdir, fakat farklı olarak bor ve nitrür atomları içeren kristal bir yapısı vardır. Çok yüksek sıcaklık ve basınçta BN’ün bu modifikasyonu elmas türü kafes (latis) formuna dönüşür ve elmas kadar serttir.

değiştir Tablo 1. Grup IIIA elementlerinin elektronik konfigürasyonu

       Z  1s  2s  2p  3s  3p   3d  4s  4p  4d   4f  5s  5p  5d  6s

B      5   2   2   1   
Al    13   2   2   6   2   1
Ga    31   2   2   6   2   6   10   2   1
In    49   2   2   6   2   6   10   2   6   10   2   1
Tl    81   2   2   6   2   6   10   2   6   10  14   2   6  10   2

değiştir Tablo 2. Grup IIIA elementlerinin bazı özellikleri

değiştir Dış bağlantılar

• Ulusal Bor Araştırma Enstitüsü
• Bor Araştırma ve Uygulama Merkezi
• Eti maden işletmeleri genel müdürlügü
• Bor ve Türkiye

değiştir Kaynakça

Sa!