5BBor

Bor ist ein chemisches Element mit dem Elementsymbol B und der Ordnungszahl 5. Im Periodensystem steht es in der 3. Hauptgruppe, bzw. der 13. IUPAC-Gruppe, der Borgruppe, sowie der zweiten Periode. Das dreiwertige seltene Halbmetall kommt in Form seiner Sauerstoffverbindungen als Borax und Kernit in einigen abbauwürdigen Lagerstätten vor. Bor existiert in mehreren Modifikationen: Amorphes Bor ist ein braunes Pulver, von kristallinem Bor sind mehrere allotrope Modifikationen bekannt.

Borverbindungen finden vielfältige Anwendungen in verschiedenen Industriezweigen. Die Waschmittelindustrie verwendet Borverbindungen wie Natriumperborat im großtechnischen Maßstab als Bleichmittel. Die Glasindustrie nutzt Bor in Form seiner Boraxverbindungen für die Produktion von Gläsern und Keramiken mit hoher Chemikalienresistenz und Temperaturwechselbeständigkeit. Elementares Bor wird in der Halbleiterindustrie zur Dotierung eingesetzt. Borpolymere und -keramiken spielen eine Rolle für die Herstellung hochfester Leichtbau- und feuerfester Materialien. Borcarbid weist eine hohe Härte auf und wird als Schleifmittel verwendet. Zum Hartlöten werden Borverbindungen als Flussmittel genutzt. In der Hydroborierung dienen Borreagenzien der Synthese organischer Feinchemikalien. Natürliches Bor besteht aus zwei stabilen Isotopen, von denen 10Bor als Neutronenabsorber geeignet ist.

Die Salze und Ester von Bor (Borate) haben geringe Toxizität für Säugetiere, sind aber giftig für Gliederfüßer und werden als Insektizide verwendet. Borsäure wirkt schwach antimikrobiell; es sind natürliche, Bor enthaltende Antibiotika bekannt. Bor ist möglicherweise ein essentielles Spurenelement. In der Landwirtschaft verbessert Bordüngung die Stabilität der pflanzlichen Zellwände. Bei Pflanzen ist Bor bei der Zellteilung, Zelldifferenzierung, Zellstreckung, Gewebebildung, Nukleinsäurestoffwechsel, der Eiweißsynthese und beim Energiestoffwechsel beteiligt.

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Atomare Eigenschaften

Relative Atommasse10,81 ±0,02 [10,806 … 10,821]
Atommasse10,811 u

Atomradien

Radius (empirisch)90 pm
Radius (berechnet)87 pm
Kovalenter Radius84 ±3 pm
Van-der-Waals-Radius192 pm

Atomhülle

ElektronenkonfigurationHe 2s2 2p1
Ionisierungsenergie(1.) 8,298019 eV
(2.) 25,15483 eV
(3.) 37,93058 eV
(4.) 259,3715 eV
(5.) 340,22602 eV
Schalenmodell
Elektronen
k-Schale:2
l-Schale:3

Physikalische Eigenschaften

Aggregatzustandfest
Dichte2,35 g·cm−3
Molares Volumen4,39·10-6 m3·mol−1
Schallgeschwindigkeit16.200 m·s−1 (293,1 K)

Temperaturen

Schmelzpunkt2.349 K
Siedepunkt4.200 K
Flüssigkeitsbereich1.851 K
Sprungtemperatur11,2 K

Enthalpien

Schmelzenthalpie50 kJ·mol-1
Verdampfungsenthalpie507 kJ·mol-1
Bindungsenergie563 kJ·mol-1

Wärme und Leitfähigkeit

Spezifische Wärmekapazität1.260 J·kg−1·K−1
Wärmeleitfähigkeit27 W·m-1·K-1
Ausdehnungskoeffizient6·10-6 K-1
Austrittsarbeit4,45 eV

Härten

Mohshärte9,3
Vickershärte4.900 NM·m-2

Elastizitätseigenschaften

Kompressionsmodul320 GPa

Elektrische Eigenschaften

Elektrische Leitfähigkeit1·10-4 S·m-1
Wiederstand10.000 Ωm

Magnetismus

Magnetismusdiamagnetisch
Magnetische Suszeptibilität-6,7·10-6 cm3·mol−1

Chemische Eigenschaften

Basizitätleicht sauer
Oxidationszustand+3, +2, +1

Elektronegativität

Pauling-Skala2,04
Sanderson-Skala2,28
Allred-Rochow-Skala2,01
Mulliken-Skala2,04
Allen-Skala2,051
Ghosh-Gupta-Skale4,968 eV
Boyd-Edgecombe-Skale1,9
Nagle-Skale2,02
Pearson-Skale4,29 eV

Weitere Eigenschaften

Natürliches Vorkommenprimordial
Kristallstrukturrhomboedrisch
Goldschmidt-Klassifikationlithophil
Supraleitermit Sprungtemperatur unter speziellen Bedingungen
Preis/kg3,68 USD

Natürliche Häufigkeiten

satellite_alt
Universum
1 ppb ≈ 1·1010 M☉
sunny
Sonne
2 ppb ≈ 3,97·109 Mt
destruction
Meteorit
1.600 ppb ≈ 1,59 g
public
Erdkruste
8.700 ppb ≈ 240.000 Mt
water_drop
Ozeane
4.440 ppb ≈ 6,08 Mt
waves
Fließendes Gewässer
10 ppb ≈ 160 kt
accessibility_new
Menschlicher Körper
700 ppb ≈ 49 mg