Bor
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.
| Eigenschaften | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
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| Allgemein | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Name, Symbol, Ordnungszahl | Bor, B, 5 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Elementkategorie | Halbmetalle | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Gruppe, Periode, Block | 13, 2, p | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Aussehen | schwarz | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| CAS-Nummer | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| EG-Nummer | 231-151-2 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| ECHA-InfoCard | 100.028.319 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Massenanteil an der Erdhülle | 16 ppm (37. Rang) | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Atomar | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Atommasse | 10,81 (10,806–10,821) u | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Atomradius (berechnet) | 85 (84) pm | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Kovalenter Radius | 82 pm | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Van-der-Waals-Radius | 192 pm | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Elektronenkonfiguration | [He] 2s2 2p1 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 1. Ionisierungsenergie | 8.298019(3) eV ≈ 800.64 kJ/mol | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 2. Ionisierungsenergie | 25.15483(5) eV ≈ 2427.07 kJ/mol | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 3. Ionisierungsenergie | 37.93058(7) eV ≈ 3659.74 kJ/mol | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 4. Ionisierungsenergie | 259.3715(25) eV ≈ 25025.54 kJ/mol | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 5. Ionisierungsenergie | 340.226020(3) eV ≈ 32826.8 kJ/mol | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Physikalisch | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Aggregatzustand | fest | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Kristallstruktur | rhomboedrisch | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Dichte | 2,35 g/cm³ | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Mohshärte | 9,3 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Magnetismus | diamagnetisch (χm = −1,9 · 10−5) | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Schmelzpunkt | 2349 K (2076 °C) | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Siedepunkt | 4203 K (3930 °C) | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Molares Volumen | 4,39 · 10−6 m3·mol−1 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Verdampfungsenthalpie | 508 kJ/mol | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Schmelzenthalpie | 50 kJ·mol−1 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Schallgeschwindigkeit | 16.200 m·s−1 bei 293,15 K | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Spezifische Wärmekapazität | 1260 J·kg−1·K−1 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Austrittsarbeit | 4,45 eV | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Elektrische Leitfähigkeit | 1,0 · 10−4 S·m−1 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Wärmeleitfähigkeit | 27 W·m−1·K−1 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Chemisch | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Oxidationszustände | +3, +2, +1 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Elektronegativität | 2,04 (Pauling-Skala) | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Isotope | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
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| Weitere Isotope siehe Liste der Isotope | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| NMR-Eigenschaften | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Sicherheitshinweise | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
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| Toxikologische Daten | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Soweit möglich und gebräuchlich, werden SI-Einheiten verwendet. Wenn nicht anders vermerkt, gelten die angegebenen Daten bei Standardbedingungen. | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
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.