Skip to main content
LibreTexts - Ukrayinska

6.3: Бориди

  • Page ID
    17623
  • \( \newcommand{\vecs}[1]{\overset { \scriptstyle \rightharpoonup} {\mathbf{#1}} } \) \( \newcommand{\vecd}[1]{\overset{-\!-\!\rightharpoonup}{\vphantom{a}\smash {#1}}} \)\(\newcommand{\id}{\mathrm{id}}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \( \newcommand{\kernel}{\mathrm{null}\,}\) \( \newcommand{\range}{\mathrm{range}\,}\) \( \newcommand{\RealPart}{\mathrm{Re}}\) \( \newcommand{\ImaginaryPart}{\mathrm{Im}}\) \( \newcommand{\Argument}{\mathrm{Arg}}\) \( \newcommand{\norm}[1]{\| #1 \|}\) \( \newcommand{\inner}[2]{\langle #1, #2 \rangle}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \(\newcommand{\id}{\mathrm{id}}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \( \newcommand{\kernel}{\mathrm{null}\,}\) \( \newcommand{\range}{\mathrm{range}\,}\) \( \newcommand{\RealPart}{\mathrm{Re}}\) \( \newcommand{\ImaginaryPart}{\mathrm{Im}}\) \( \newcommand{\Argument}{\mathrm{Arg}}\) \( \newcommand{\norm}[1]{\| #1 \|}\) \( \newcommand{\inner}[2]{\langle #1, #2 \rangle}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\)

    Неметалічна природа бору означає, що він робить ряд бінарних сполук з елементами більш електропозитивними, ніж він сам (тобто метали). Ці сполуки називаються боридами, а деякі також утворюються з металоїдними елементами (наприклад, миш'яком). У зв'язку з цим бориди можуть вважатися схожими на карбіди, силіциди, деякі фосфіди.

    Бориди готують цілим рядом способів, однак, пряме поєднання елементів, (6.3.1), є найбільш простим. Інші шляхи включають електроліз плавлених солей і відновлення оксиду металу сумішшю вуглецю і карбіду бору.

    \[ \text{M + x B} \rightarrow \text{MB}_\text{x}\]

    Бориди металів, як правило, тугоплавкі за характером і хімічно інертні, при цьому вони часто мають властивості краще, ніж у складових елементів. Наприклад, теплопровідність TiB 2 приблизно в десять разів більше, ніж у титану, а температура плавлення значно вище (табл.\(\PageIndex{1}\)).

    Таблиця\(\PageIndex{1}\): Температури плавлення металів 4 групи і їх боридів.
    Елемент Температура плавлення (° C) Борид Температура плавлення (° C)
    Ti 1725 ТіБ 2 3225
    Зр 1855 ЗрБ 2 2990
    Hf 2233 ГФБ 2 3100

    Конструкції боридів металів залежать від співвідношення М:В. Бориди з виділеним атомом бору мають низьке співвідношення В:М: М 4 В, М 3 В, М 2 В, М 5 Б 2 і М 7 В 3. У таких сполуках атом бору в нормі знаходиться в трикутно-призматичному або квадратно-антипризматичному отворі в металевій решітці. Бориди з рівним або майже рівним співвідношенням металу і бору мають структури з або парами атомів бору (як у V 3 B 2), одиночними борними ланцюгами (видно у всіх сполуках MB), або подвійними борними ланцюгами (спостерігаються для багатьох сполук M 3 B 4). Збільшення вмісту бору призводить до утворення двовимірних структур. Наприклад, МВ 2 зазвичай складається з чергуються гексагональних шарів металу і бору (рис.\(\PageIndex{1}\)). Нарешті, бориди, багаті бором (наприклад, MB 4, MB 6 і MB 12) мають тривимірні структури.

    Малюнок\(\PageIndex{1}\): Чергуються шари атомів металів (великі кола) і бору (малі кола) в МБ 2.