Bore

Bore
Image illustrative de l’article Bore
BérylliumBoreCarbone
  Structure cristalline rhomboédrique
 
5
B
 
               
               
                                   
                                   
                                                               
                                                               
   
                                           
B
Al
Tableau completTableau étendu
Position dans le tableau périodique
Symbole B
Nom Bore
Numéro atomique 5
Groupe 13
Période 2e période
Bloc Bloc p
Famille d'éléments Métalloïde
Configuration électronique [He] 2s2 2p1
Électrons par niveau d’énergie 2, 3
Propriétés atomiques de l'élément
Masse atomique 10,81 u[1]
Rayon atomique (calc) 85 pm (87 pm)
Rayon de covalence 84 ± 3 pm[2]
Rayon de van der Waals 208 pm
État d’oxydation 3
Électronégativité (Pauling) 2,04
Oxyde Faiblement acide
Énergies d’ionisation[3]
1re : 8,298 02 eV 2e : 25,154 8 eV
3e : 37,930 64 eV 4e : 259,375 21 eV
5e : 340,225 80 eV
Isotopes les plus stables
Iso AN Période MD Ed PD
MeV
10B19,9 %stable avec 5 neutrons
11B80,1 %stable avec 6 neutrons
12B{syn.}20,20 msβ-13,36912C
Propriétés physiques du corps simple
État ordinaire solide
Masse volumique 2,34 g·cm-3 (cristaux)[4]

2,37 g·cm-3 (variété amorphe)[4]

Système cristallin Rhomboédrique
Dureté (Mohs) 9,3[5]
Couleur Noir
Point de fusion 2 075 °C[4]
Point d’ébullition 4 000 °C[4]
Énergie de fusion 50,2 kJ·mol-1
Énergie de vaporisation 480 kJ·mol-1 (1 atm, 4 000 °C)[4]
Volume molaire 4,39×10-6 m3·mol-1
Pression de vapeur 1,56×10-5 atm à 2 140 °C[5]
Vitesse du son 16 200 m·s-1 à 20 °C
Chaleur massique 1 026 J·kg-1·K-1
Conductivité électrique 1,0×10-4 S·m-1
Conductivité thermique 27,4 W·m-1·K-1
Divers
No CAS 7440-42-8[6]
No ECHA 100.028.319
No CE 231-151-2
Précautions
SGH[7]
SGH07 : Toxique, irritant, sensibilisant, narcotique
Attention
H302

Unités du SI & CNTP, sauf indication contraire.
Cristaux de borax, un composé du bore.

Le bore est l'élément chimique de numéro atomique 5, de symbole B. C'est la tête de file du groupe 13 du tableau périodique.

Il fait partie, avec le lithium et le béryllium, des quelques éléments légers absents des principaux processus de nucléosynthèse (nucléosynthèse primordiale et nucléosynthèse stellaire). La présence du bore, en faible abondance, dans l'espace est imputable à la spallation cosmique (bombardement interstellaire d'éléments plus lourds par les rayons cosmiques).

Le corps simple bore est un métalloïde trivalent[8]. Il est plutôt rare dans l'écorce terrestre et le système solaire, mais plus abondant à la surface de la Terre, sous forme de borates (principalement de borax[9]), et dans les océans sous forme d'acide borique. Il constitue environ 0,001 % de la croûte terrestre, soit 10 ppm en moyenne (en particulier 5 mg/kg dans les basaltes).

Il existe deux variétés allotropiques principales de bore à l'état de corps simple : le bore amorphe est une poudre brune, tandis que le bore cristallin est noir. Le bore cristallin est dur — 9,3 sur l'échelle de Mohs — et présente une faible conductivité électrique à température ambiante.

Le bore présente un grand intérêt tant pour la variété de ses composés, pour les progrès qu'il a rendu possibles dans la compréhension de la liaison chimique, que pour son importance industrielle et technologique. Il est utilisé essentiellement sous forme de perborate de sodium Na2B2O4(OH)4 dans les lessives et les détergents, ainsi que sous forme de borax Na2B4O7·10H2O dans les matériaux en fibres de verre.

  1. N.N. Greenwood and A. Earnshaw, Chemistry of the elements, 1984, Pergamon Press,Oxford, p.160. (ISBN 0-08-022057-6) : « Boron has 2 stable naturally occuring isotopes and the variability of their concentration (particulary the difference between borates of California (low in 10B) and Turkey (high in 10B)) presents the atomic weight of boron quoted more precisely than 10.81. »
  2. (en) Beatriz Cordero, Verónica Gómez, Ana E. Platero-Prats, Marc Revés, Jorge Echeverría, Eduard Cremades, Flavia Barragán et Santiago Alvarez, « Covalent radii revisited », Dalton Transactions,‎ , p. 2832 - 2838 (DOI 10.1039/b801115j)
  3. "Ionization Energies of Atoms and Atomic Ions," in CRC Handbook of Chemistry and Physics, 91st Edition (Internet Version 2011), W. M. Haynes, ed., CRC Press/Taylor and Francis, Boca Raton, FL., p. 10-203
  4. a b c d et e (en) David R. Lide, CRC Handbook of Chemistry and Physics, CRC Press Inc, , 90e éd., 2804 p., Relié (ISBN 978-1-420-09084-0)
  5. a et b «  BORON, ELEMENTAL  » dans la base de données Hazardous Substances Data Bank, consulté le 1 mai 2010
  6. Base de données Chemical Abstracts interrogée via SciFinder Web le 15 décembre 2009 (résultats de la recherche)
  7. Fiche Sigma-Aldrich du composé Boron crystalline, 1 cm, 99.7% trace metals basis, consultée le 27 août 2018.
  8. Le Bore, accepteur d'électrons, présente une chimie covalente très riche. Les autres éléments du groupe, à savoir l'aluminium Al, le gallium Ga, l'indium In et le thallium Tl ont un comportement chimique de plus en plus métallique, avec des manifestations de plus en plus basiques et des liaisons de plus en plus fortement ioniques
  9. Une des raisons de l'importance relative du borax serait le fait de la solubilité élevée de nombreux borates.

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