Электронная конфигурация атома

Содержание

  • Слайд 1

    Работу выполнила студентка института химии 2 курса 213 группы: Никитина Наталья

  • Слайд 2

    Постулаты Бора — основные допущения, сформулированные Нильсом Бором в 1913 году для объяснения закономерности линейчатого спектра атома водорода и водородоподобных ионов и квантового характера испускания и поглощения света. Бор исходил из планетарной модели атома Резерфорда

  • Слайд 3

    В атоме существуют стационарные квантовые состояния, не изменяющиеся с течением времени без внешнего воздействия на атом.В этих состояниях атом не излучает электромагнитных волн, хотя и движется с ускорением.Каждому стационарному состоянию атома соответствует определенная энергия атома.Стационарным состояниям соответствуют стационарные орбиты, по которым движутся электроны.

  • Слайд 4

    II ПОСТУЛАТ — ПОСТУЛАТ квантования МОМЕНТА ДВИЖЕНИЯ ЭЛЕКТРОНА НА ОРБИТЕ

    В стационарном состоянии атома электрон, двигаясь по круговой орбите, должен иметь дискретные, квантовые значения момента импульса.
    Квантование-придание физическим величинам в микро мире дискретного набора значений.
    Правило квантования Бора позволяет вычислить радиусы стационарных орбит электрона в атоме водорода и определить значения энергий.
    me- масса электрона,
    υ – скорость электрона
    rn – радиус стационарной круговой орбиты

  • Слайд 5

    III постулат — правило частот:

    При переходе атома из одного стационарного состояния в другое излучается или поглощается 1 фотон.а) Атом излучает 1 фотон(который несет 1 квант энергии), когда электрон переходит из состояния с большей энергией (Е k) в состояние с меньшей энергией (Е n). 
    Энергия излученного фотона: Частота излучения:

    Здесь (Ek — En) — разность энергий стационарных состояний.При Ек > Eп происходит излучение фотона. 
    где k и n — номера стационарных состоянии, или главные квантовые числа.

  • Слайд 6

    б) Атом поглощает 1 фотон, когда переходит из стационарного состояния с меньшей энергией (E n) в стационарное состояние с большей энергией (E k).При Ек

  • Слайд 7

    Энергетические диаграммы

    Возбужденное состояние
    Е4>Е3>Е2>Е1

    Переход атома
    Энергетический уровень (стационарное состояние)
    Нормальное состояние атома
    Е1 — минимальная энергия

    Е1
    Е2
    Е3
    Е4
    Е,эВ

  • Слайд 8

    Свои постулаты Н. Бор применил для построения теории строения простейшего атома (атома водорода).Согласно этой теории Бор смог вычислить для атома водорода:- возможные радиусы орбит электрона и размеры атома- энергии стационарных состояний атома- частоты излучаемых и поглощаемых электромагнитных волн. 

  • Слайд 9

    Модель атома водорода по Бору

  • Слайд 10

  • Слайд 11

  • Слайд 12

    Демонстрация диаграммы энергетических уровней атома некоторых элементов

  • Слайд 13

    Распределение энергетических уровней при излучении (испускании) и поглощении атомом водорода электромагнитных волн:

    При (n = 1) — основное энергетическое состояние, ему соответствует радиус орбиты электрона r = 0,5 • 10 -11 м. При (n больше 1) — возбужденные состояния.При поглощении атомом кванта энергии (фотона) атом переходит в возбужденное состояние, при этом электрон переходит на более отдаленную орбиту и его связь с ядром слабеет.

  • Слайд 14

    Применение теории Бора и её экспериментальные обоснования

    Объясняет строение атома водорода и водородоподобных атомов
    Существование спектральных серий: Лаймана, Бальмара, Пашина, Брекета, и Пфунда
    Опыты Франка и Герца

  • Слайд 15

    Опыты Франка — Герца

    Рис. 1. Схема опыта Франка — Герца. В сосуде Л находятся пары ртути при давлении 1 мм. рт. ст. К — накаливаемый катод, С1 и С2 — ускоряющая и замедляющая сетки, А — анод. Ток регистрируется гальванометром Г.

    Рис. 2. Зависимость силы тока от величины ускоряющего потенциала I(V) в опыте Франка — Герца

  • Слайд 16

    Является половинчатой (были использованы законы классической механики и квантовые постулаты)
    Постулаты Бора являются следствием квантовой механики и электродинамики
    Правило квантования Бора применяется не всегда
    Электроны не имеют определенных орбит, как в теории Бора

  • Слайд 17

    Использованные источники:

    1. www.myshared.ru/slide/136618
    2. http://pptcloud.ru/shkola/fizika/library/prezentaciya-uroka-postulaty-bora-0
    3. http://class-fizika.narod.ru/at2.htm
    4. http://www.uchportal.ru/load/40-1-0-6937
    5. http://www.physics.ru/courses/op25part2/content/chapter6/section/paragraph2/theory.html
    6. http://av-physics.narod.ru/atom/quantum-postulates.htm

Посмотреть все слайды

Связанные единицы

Боровский радиус электрона — одна из трех связанных единиц длины, две другие — это комптоновская длина волны электрона и классический радиус электрона . Радиус Бора складывается из массы электрона , постоянной Планка и заряда электрона . Длина волны Комптона построена из , и скорость света . Классический радиус электрона состоит из , и . Любую из этих трех длин можно записать через любую другую, используя постоянную тонкой структуры :
λе{\ displaystyle \ lambda _ {\ mathrm {e}}} ре{\ displaystyle r _ {\ mathrm {e}}} ме{\ displaystyle m _ {\ mathrm {e}}} ℏ{\ displaystyle \ hbar} е{\ displaystyle e}ме{\ displaystyle m _ {\ mathrm {e}}}ℏ{\ displaystyle \ hbar}c{\ displaystyle c}ме{\ displaystyle m _ {\ mathrm {e}}}c{\ displaystyle c}е{\ displaystyle e}α{\ displaystyle \ alpha}

резнак равноαλе2πзнак равноα2а.{\ displaystyle r _ {\ mathrm {e}} = \ alpha {\ frac {\ lambda _ {\ mathrm {e}}} {2 \ pi}} = \ alpha ^ {2} a_ {0}.}

Радиус Бора примерно в 19 000 раз больше, чем классический радиус электрона (т. Е. Общий масштаб атомов — ангстрем , а масштаб частиц — фемтометр ). Комптоновская длина волны электрона примерно в 20 раз меньше, чем радиус Бора, а классический радиус электрона примерно в 1000 раз меньше комптоновской длины волны электрона.

История

Ирвинг Ленгмюр был первым, кто предложил в своей статье 1919 года «Расположение электронов в атомах и молекулах», в которой, основываясь на теории кубического атома Гилберта Н. Льюиса и теории химической связи Вальтера Косселя , он изложил свою «концентрическую теорию». атомной структуры ». Ленгмюр развил свою работу по электронной атомной структуре у других химиков, как показано в развитии истории периодической таблицы и правила Октета .
Нильс Бор (1923) включил модель Ленгмюра, согласно которой периодичность свойств элементов может быть объяснена электронной структурой атома. Его предложения были основаны на тогдашней модели атома Бора , в которой электронные оболочки находились на орбитах на фиксированном расстоянии от ядра. Первоначальная конфигурация Бора показалась бы современному химику странной: сера была дана как 2.4.4.6 вместо 1s 2  2s 2  2p 6  3s 2  3p 4 (2.8.6). Бор использовал 4 и 6 после работы Альфреда Вернера 1893 года. Фактически, химики верили в атомы задолго до физиков. Ленгмюр начал свою статью, упомянутую выше, со слов: «Проблема структуры атомов подвергалась нападкам в основном физиков, которые уделяли мало внимания химическим свойствам, которые в конечном итоге должны быть объяснены теорией атомной структуры. Обширный запас знаний о химических свойствах и взаимосвязях, который можно обобщить в Периодической таблице, должен служить лучшей основой для теории атомной структуры, чем относительно скудные экспериментальные данные по чисто физическим направлениям … Эти электроны располагаются в серия концентрических оболочек, первая из которых содержит два электрона, а все другие оболочки обычно содержат восемь ». Валентные электроны в атоме были описаны Ричардом Абеггом в 1904 году.

В 1924 году Э. К. Стонер включил третье квантовое число Зоммерфельда в описание электронных оболочек и правильно предсказал, что оболочечная структура серы равна 2,8,6. Однако ни система Бора, ни Стоунер не могли правильно описать изменения атомных спектров в магнитном поле ( эффект Зеемана ).

Бор был хорошо осведомлен об этом (и других) недостатках и написал своему другу Вольфгангу Паули с просьбой помочь в спасении квантовой теории (системы, ныне известной как « старая квантовая теория »). Паули понял, что эффект Зеемана должен быть вызван только внешними электронами атома, и смог воспроизвести структуру оболочки Стонера, но с правильной структурой подоболочек, включив четвертое квантовое число и свой принцип исключения (1925). :

Уравнение Шредингера , опубликованное в 1926 году, дало три из четырех квантовых чисел как прямое следствие его решения для атома водорода: это решение дает атомные орбитали, которые показаны сегодня в учебниках химии (и выше). Изучение атомных спектров позволило экспериментально определить электронные конфигурации атомов и привело к эмпирическому правилу (известному как правило Маделунга (1936), см. Ниже) порядка, в котором атомные орбитали заполняются электронами.

Биологическая роль[править | править код]

Бор — важный микроэлемент, необходимый для нормальной жизнедеятельности растений. Недостаток бора останавливает их развитие, вызывает у культурных растений различные болезни. В основе этого лежат нарушения окислительных и энергетических процессов в тканях, снижение биосинтеза необходимых веществ. При дефиците бора в почве в сельском хозяйстве применяют борные микроудобрения (борная кислота, бура и другие), повышающие урожай, улучшающие качество продукции и предотвращающие ряд заболеваний растений.[источник не указан 2777 дней]

Роль бора в животном организме не выяснена. В мышечной ткани человека содержится (0,33—1)⋅10−4 % бора, в костной ткани (1,1—3,3)⋅10−4 %, в крови — 0,13 мг/л[источник не указан 2777 дней]. Ежедневно с пищей человек получает 1—3 мг бора[источник не указан 2777 дней]. Токсичная доза — 4 г[источник не указан 2777 дней]. ЛД₅₀ ≈ 6 г/кг массы тела.

Один из редких типов дистрофии роговицы связан с геном, кодирующим белок-транспортер, предположительно регулирующий внутриклеточную концентрацию бора.

Физические свойства бора:

400 Физические свойства
401 Плотность 2,34 г/см3 (при 0 °C/20 °C и иных стандартных условиях, состояние вещества – твердое тело),

2,46 г/см3 (при 0 °C/20 °C и иных стандартных условиях, состояние вещества – твердое тело) — α-R-бор,

2,35 г/см3 (при 0 °C/20 °C и иных стандартных условиях, состояние вещества – твердое тело) — β-R-бор,

2,36 г/см3 (при 0 °C/20 °C и иных стандартных условиях, состояние вещества – твердое тело) — β-Т-бор,

2,52 г/см3 (при 0 °C/20 °C и иных стандартных условиях, состояние вещества – твердое тело) — γ-бор,

2,08 г/см3 (при температуре плавления 2076 °C и иных стандартных условиях, состояние вещества – жидкость)

402 Температура плавления* 2076 °C (2349 K, 3769 °F)
403 Температура кипения* 3927 °C (4200 K, 7101 °F)
404 Температура сублимации
405 Температура разложения
406 Температура самовоспламенения смеси газа с воздухом
407 Удельная теплота плавления (энтальпия плавления ΔHпл)* 50,2 кДж/моль
408 Удельная теплота испарения (энтальпия кипения ΔHкип)* 508  кДж/моль
409 Удельная теплоемкость при постоянном давлении 1,28 Дж/г·K (при 0-100 °C)
410 Молярная теплоёмкость* 11,087 Дж/(K·моль)
411 Молярный объём 4,6 см³/моль
412 Теплопроводность 27,4 Вт/(м·К) (при стандартных условиях),

27,4 Вт/(м·К) (при 300 K)

413 Коэффициент теплового расширения 5-7 мкм/(М·К) (при 25 °С для β-R-бора)
414 Коэффициент температуропроводности
415 Критическая температура
416 Критическое давление
417 Критическая плотность
418 Тройная точка
419 Давление паров (мм.рт.ст.)
420 Давление паров (Па)
421 Стандартная энтальпия образования ΔH
422 Стандартная энергия Гиббса образования ΔG
423 Стандартная энтропия вещества S
424 Стандартная мольная теплоемкость Cp
425 Энтальпия диссоциации ΔHдисс 
426 Диэлектрическая проницаемость
427 Магнитный тип
428 Точка Кюри
429 Объемная магнитная восприимчивость
430 Удельная магнитная восприимчивость
431 Молярная магнитная восприимчивость
432 Электрический тип
433 Электропроводность в твердой фазе
434 Удельное электрическое сопротивление
435 Сверхпроводимость при температуре
436 Критическое магнитное поле разрушения сверхпроводимости
437 Запрещенная зона
438 Концентрация носителей заряда
439 Твёрдость по Моосу
440 Твёрдость по Бринеллю
441 Твёрдость по Виккерсу
442 Скорость звука
443 Поверхностное натяжение
444 Динамическая вязкость газов и жидкостей
445 Взрывоопасные концентрации смеси газа с воздухом, % объёмных
446 Взрывоопасные концентрации смеси газа с кислородом, % объёмных
446 Предел прочности на растяжение
447 Предел текучести
448 Предел удлинения
449 Модуль Юнга
450 Модуль сдвига
451 Объемный модуль упругости
452 Коэффициент Пуассона
453 Коэффициент преломления

обзор

Атомная модель Бора-Зоммерфельда 1916 года основана на модели Бора 1913 года и поэтому является одной из самых старых квантовых теорий до развития квантовой механики . Предполагается , что электроны движутся вокруг атомного ядра на четко определенных орбитах , которые следуют из уравнений движения от классической механики , то есть на эллипсов , известных из планетарного движения . Принципы квантовой теории вводятся через дополнительные условия квантования ( квантование Бора-Зоммерфельда). Это приводит к тому, что разрешен лишь небольшой выбор из всех путей, которые были бы возможны в соответствии с классической механикой. В частности, сохраняющиеся величины ( энергия и угловой момент ), связанные с орбитальным движением, больше не могут принимать произвольные, а только определенные дискретные значения , поэтому они «квантуются».

Продвижение атомной модели Зоммерфельда по сравнению с моделью атома Бора состоит прежде всего в том , что он имеет тонкую структуру с водородом спектра , т.е. ЧАС. делает небольшие расщепления классически рассчитанных энергий вычисляемыми ( постоянная тонкой структуры ) с учетом уравнения движения специальной теории относительности . Тонкая структура оправдана увеличением инертной массы, которую специальная теория относительности предсказывает для увеличения скорости. При том же   квантовом числе n , чем ближе электрон пролетает мимо ядра в перигелии , тем больше числовой эксцентриситет эллипса или меньше орбитальный угловой момент. Следовательно, орбиты, дифференцированные по орбитальному угловому моменту для одного и того же главного квантового числа, больше не имеют точно такого же уровня энергии , но энергия также зависит от орбитального углового момента.

В дополнение к объяснению тонкого расщепления спектральных линий водорода, другой продвижение атомной модели Зоммерфельда является то , что она может объяснить дополнительные расколы , вызванные магнитными и электрическими полями (нормальный Зеемана эффект , эффект Штарка ).

Модель атома Бора-Зоммерфельда имеет высокую объяснительную ценность из-за ее ясности; Вместо того , чтобы только квантового числа электронных состояний ранее на основе модели Бора , он правильно условии , что все три пространственных квантовых чисел с учетом их соответствующих диапазонов значений , и , таким образом , включена, по меньшей мере качественное физическое объяснение периодической таблицы в химических элементов в первый раз .

Однако, как и модель Бора, модель Бора-Зоммерфельда терпит неудачу во всех расчетах атомов с более чем одним электроном. То, что эта неудача проистекает из фундаментального, но ошибочного предположения об определенных классических траекториях частиц, стало ясно с 1925 года, когда новая квантовая механика смогла объяснить значительно больше наблюдений и сделать прогнозы, и они были в основном количественно правильными. В нем больше нет определенных путей, как, например, можно Б. можно распознать по соотношению неопределенностей Гейзенберга , но только по распределению вероятностей .

Квантовая диаграмма

Существует условное изображение электронных уровней и подуровней. Это орбитальная или квантовая диаграмма. На такой диаграмме орбитали условно изображаются квадратиками, а электроны стрелочками. Рис. 3. Если в одной клеточке находится две стрелочки, то они будут обозначены стрелочками, направленными в разные стороны. Это свойство электронов называется спином.

После того, как вы заполнили все атомные орбитали электронами, вы должны написать «электронный паспорт» элемента или его электронную формулу. Для этого нужно обозначить каждый энергетический уровень цифрой 1, 2, 3,…, подуровень буквой s, p, d…

В качестве степени выносите число электронов на данном подуровне.

Определение относительной атомной массы

Современные относительные атомные массы (термин, характерный для данного образца элемента) рассчитываются на основе измеренных значений атомной массы (для каждого нуклида) и изотопного состава образца. Высокоточные атомные массы доступны практически для всех нерадиоактивных нуклидов, но изотопные составы труднее измерить с высокой точностью и более подвержены различиям между образцами. По этой причине относительные атомные массы 22 мононуклидных элементов (которые совпадают с изотопными массами для каждого из отдельных встречающихся в природе нуклидов этих элементов) известны с особенно высокой точностью. Например, для относительной атомной массы фтора существует погрешность только в одну часть на 38 миллионов , точность, которая превышает текущее наилучшее значение для постоянной Авогадро (одна часть на 20 миллионов).

Изотоп Атомная масса Избыток
Стандарт Диапазон
28 Si 27,976 926 532 46 (194) 92,2297 (7)% 92,21–92,25%
29 Si 28,976 494 700 (22) 4,6832 (5)% 4,67–4,69%
30 Si 29 973 770 171 (32) 3,0872 (5)% 3,08–3,10%

Расчет приведен на примере кремния , относительная атомная масса которого особенно важна в метрологии . Кремний существует в природе как смесь трех изотопов: 28 Si, 29 Si и 30 Si. Атомные массы этих нуклидов известны с точностью до одной части на 14 миллиардов для 28 Si и примерно одной части на миллиард для остальных. Однако диапазон естественного содержания изотопов таков, что стандартное содержание может составлять только около ± 0,001% (см. Таблицу). Расчет

A r (Si) = (27,97693 × 0,922297) + (28,97649 × 0,046832) + (29,97377 × 0,030872) = 28,0854

Оценка неопределенности сложна, особенно потому, что распределение образцов не обязательно симметрично: стандартные относительные атомные массы ИЮПАК указаны с расчетными симметричными погрешностями, а значение для кремния составляет 28,0855 (3). Относительная стандартная неопределенность этого значения составляет 1 × 10 –5 или 10 ppm. Чтобы еще больше отразить эту естественную изменчивость, в 2010 году ИЮПАК принял решение перечислить относительные атомные массы 10 элементов как интервал, а не фиксированное число.

Этимология обозначений электронных орбиталей

Интересно будет узнать, почему подуровни определенных уровней названы определенными буквами английского алфавита. Любой атом испускает энергию. Эту энергию можно зафиксировать в спектрах испускания атомов. Различные спектры испускания атомов имеют различный вид. Их линии различаются друг от друга. Так наиболее узкие резкие линии были названы буквой s. От английского слова «шар».

s — подуровень назван по «резкой» (sharp) линии

p — подуровень назван по «главной» (principal) линии

d — подуровень назван по «диффузной», «размытой» (diffuse) линии

f — подуровень назван по «фундаментальной» (fundamental) линии

История

О синтезе 107-го элемента впервые сообщила в 1976 г. группа Юрия Оганесяна из Объединённого института ядерных исследований в Дубне. Методика этой работы заключалась в исследовании спонтанного деления продуктов реакции слияния ядер висмута-209 и хрома-54. Было найдено два характерных времени полураспада: 5 с и 1—2 мс. Первый из них был приписан распаду ядра 257105, так как этот же период полураспада наблюдался и для продуктов реакций, приводящих к образованию 105-го элемента: 209Bi+50Ti, 208Pb+51V, 205Tl+54Cr. Второй период полураспада был приписан ядру 261107, который, по предположению учёных, имеет две моды распада: спонтанное деление (20 %) и α-распад, приводящий к спонтанно делящемуся дочернему ядру 257105 с периодом полураспада 5 с.

В 1981 году группа немецких учёных из Института тяжёлых ионов (нем. Gesellschaft für Schwerionenforschung, GSI) в Дармштадте исследовала продукты той же реакции 209Bi+54Cr, используя усовершенствованную методику, позволяющую обнаруживать α-распад нуклидов и определять его параметры. В своём эксперименте учёные из GSI идентифицировали 5 событий α-распада ядра 262107, оценив его время жизни в 4,7+2,3−1,6 с.

Как показали дальнейшие исследования изотопов элементов 107, 105 и 104, в реакции 209Bi+54Cr действительно рождаются ядра 261107 и 262107. Но многие выводы, сделанные в 1976 году группой из ОИЯИ, оказались ошибочными. В частности, период полураспада около 5 с имеет не 257105, а 258105. С вероятностью 1/3 этот нуклид испытывает бета-распад и превращается в 258104, который очень быстро (период полураспада 12 мс) спонтанно делится. Это означает, что в ОИЯИ наблюдались продукты α-распада ядра 262107, а не 261107. Время жизни изотопа 261107, по современным оценкам, составляет 12 мс, что на порядок выше, чем результат 1976 года.

Строение электронной оболочки атома

Согласно квантовой теории строения атома, все электроны в атоме движутся по энергетическим уровням или орбитам. Эти уровни состоят из подуровней. В свою очередь подуровни состоят из атомных орбиталей. Такое строение легко себе представить, если предположить, что электронная оболочка атома — это дом, который стоит на ядре. Дом состоит из многих этажей — уровней. Каждый уровень имеет подуровни — это квартиры. В квартирах есть атомные орбитали, т. е. комнаты. Мы может определить не конкретное местонахождение электрона на орбиталях, а определить вероятность его нахождения на атомных орбиталях.

Уровни.

Электронные орбиты в модели Бора обозначаются целыми числами:1, 2, 3, 4,… и так до n, или латинскими буквами по алфавиту, начиная с буквы K, L, M, N, O P, Q. Начиная от ближайшего к ядру уровня. В дальнейшем мы будем называть такие орбиты — уровни.

Подуровни.

Рис. 2. Формы атомных орбиталей

Уровни в свою очередь состоят из подуровней. Число подуровней на каждом уровне равно номеру уровня. Подуровни имеют названия.

1ый подуровень каждого уровня называется S,

2-ой подуровень каждого уровня называется P,

3-ий подуровень каждого уровня называется d,

4-ий подуровень каждого уровня называется f

Орбитали существуют разной формы.

s — орбиталь сферической формы, p-орбиталь имеет форму объёмной восьмерки. d и f -орбитали еще более сложной формы. Рис 2.

Все эти фигуры очерчивают область наибольшей вероятности нахождения электронов в атоме.

Волновая модель атома — это не физическая модель, а скорое абстрактная или математическая модель строения атома, расположения электронов в нем.

S — элементы.

Это элементы, которые на внешнем уровне содержать только s -электроны.

Если это р — электроны, то тогда это р — элемент
.

Чем дальше энергетический уровень расположен от ядра, тем больше на нем может разместиться электронов, потому что каждый последующий энергетический уровень имеет большее количество подуровней. Так на каждом N уровне может быть n2 подуровней. Следовательно, электронов может разместиться 2n2. Почему мы умножили n2 на 2? Потому что на каждой атомной орбитали может находиться не более 2 х электронов.

Наибольшее число электронов на каждом уровне приведено в таб.1.

Рис. 3. Орбитальная диаграмма

Все эти сведения нужны нам для того, чтобы научиться расселять электроны по атомным уровням, подуровням и по орбиталям.

Статья составлена с использованием следующих материалов:

Анспок П.И. Микроудобрения: Справочник.– 2-е издание, переработанное и дополненное.– Л.: Агропромиздат. Ленинградское отделение, 1990.– 272 с.

2.

Балашев Л.Л. Химизация сельского хозяйства. Научно-технический словарь – справочник. Под общей редакцией проф. Балашева Л.Л. и акад. Вольфаковича С.И., 2-е исправленное и дополненное издание. М.: Наука, 1968. – 356 с.

3.

Битюцкий Н.П. Микроэлементы и растение. Учебное пособие. – СПб.: Издательство Санкт-петербургского университета, 1999. – 232 с.

4.

Большая советская энциклопедия (БСЭ), М: «Советская энциклопедия», 1969 — 1978

5.

Кабата-Пендиас А., Пендиас Х. Микроэлементы в почвах и растениях: Перевод с англиского.– М.: Мир, 1989.– 439 с., ил.

6.

Каталымов М.В. Микроэлементы и микроудобрения.– М.: Издательство «Химия», 1965.– 332 с.

7.

Кореньков Д.А. Удобрения, их свойства и способы использования / Под редакцией Д.А Коренькова.– М.: Колос, 1982.– 415 с.

8.

Медведев С.С. Физиология растений: учебник. – СПб.:БВХ – Петербург, 2013. – 512с ил

9.

Минеев В.Г. Агрохимия: Учебник.– 2-е издание, переработанное и дополненное.– М.: Издательство МГУ, Издательство «КолосС», 2004.– 720 с., л. ил.: ил. – (Классический университетский учебник).

10.

Муравин Э.А. Агрохимия. – М. КолосС, 2003.– 384 с.: ил. – (Учебники и учебные пособия для студентов средних учебных заведений).

11.

Петров Б.А., Селиверстов Н.Ф. Минеральное питание растений. Справочное пособие для студентов и огородников. Екатеринбург, 1998. 79 с.

12.

Федюшкин Б.Ф. Минеральные удобрения с микроэлементами: Технология и применение. Л.: Химия, 1989.– (Промышленность – селу).– 272 с.: ил.

13.

Энциклопедия для детей. Том 17. Химия. / Глав. ред. В.А. Володин. – М.: Аванта +, 2000. – 640 с., ил.

14.

Ягодин Б.А., Жуков Ю.П., Кобзаренко В.И. Агрохимия / Под редакцией Б.А. Ягодина.– М.: Колос, 2002.– 584 с.: ил (Учебники и учебные пособия для студентов высших учебных заведений).

Изображения (переработаны):
15.

03-28-05 Death Valley, Borax Works 0019, by  clare_and_ben’s buddy, по лицензии CC BY-NC-ND

16.

Boron deficiency 1574139, by  Gerald Holmes, Valent USA Corporation, Bugwood.org, по лицензии CC BY-NC

17.

Boron deficiency 5331069, by  Mary Ann Hansen, Virginia Polytechnic Institute and State University, Bugwood.org, по лицензии CC BY

18.

Boron deficiency, by  Mary Ann Hansen, Virginia Polytechnic Institute and State University, Bugwood.org, по лицензии CC BY

19.

Boron toxicity, by  University of Georgia Plant Pathology Archive, University of Georgia, Bugwood.org, по лицензии CC BY

Свернуть
Список всех источников

Применение бора

Бор используется в различных сплавах стали для улучшения тех или иных качеств материала, а также устойчивости к коррозии. Изотоп бора 10В способен задерживать тепловые нейтроны, благодаря этой особенности его используют для создания специальных стержней, регулирующих работу атомных реакторов. Газообразное соединение бора BF3 нашло применение в качестве нейтронных счётчиков. Бор и такие соединения как карбиды, нитриды, фосфиды и подобные им широко используются как диэлектрики и входят в состав полупроводниковых материалов. Борная кислота вместе с солями используется в органических реакциях в роли катализатора. Также производные соединения бора входят в состав многих видов ракетного топлива.

Особый интерес представляет такое соединение как нитрид бора, который может образовывать целые группы соединений схожих с органическими углеродными веществами. Например, гексагидрид нитрида бора имеет очень много общего в строении с этаном. Он применяется в качестве топлива для электромобилей.

Борное мыло

Биологическая роль

3
2

Бор — важный микроэлемент, необходимый для нормальной жизнедеятельности растений. Недостаток бора останавливает их развитие, вызывает у культурных растений различные болезни. В основе этого лежат нарушения окислительных и энергетических процессов в тканях, снижение биосинтеза необходимых веществ. При дефиците бора в почве в сельском хозяйстве применяют борные микроудобрения (борная кислота, бура и другие), повышающие урожай, улучшающие качество продукции и предотвращающие ряд заболеваний растений.

Роль бора в животном организме не выяснена. В мышечной ткани человека содержится (0,33—1)⋅10−4 % бора, в костной ткани (1,1—3,3)⋅10−4 %, в крови — 0,13 мг/л. Ежедневно с пищей человек получает 1—3 мг бора. Токсичная доза — 4 г. ЛД₅₀ ≈ 6 г/кг массы тела.

Один из редких типов дистрофии роговицы связан с геном, кодирующим белок-транспортер, предположительно регулирующий внутриклеточную концентрацию бора.

Бор, как простое вещество

Бор является инертным (при н. у.) неметаллом, образует ряд аллотропных модификаций, отличающихся строением кристаллической решетки — это самое твердное (после алмаза) природное вещество, обладающее малой электропроводностью. Свойства бора во многом зависят от его модификации и чистоты.

Химические свойства бора:

  • при комнатной температуре бор вступает в реакцию только со фтором;
  • при t=500-700°C реагирует с кислородом, серой, хлором: 4B + 3O2 = 2B2O3;
  • при t=1200°C реагинует с кремнием (силицид бора) и азотом (нитрид бора): 3B + Si = B3Si;
  • при t=2000°C реагинует с углеродом: 3C + 12B = B12C3;
  • в сплавах с металлами бор образует бориды различного состава (в зависимости от условий сплавления и концентрации бора): Ni + 2B = NiB2; 2Ni + B = Ni2B;
  • с парами воды бор вступает в реакцию при температуре красного каления: 6H2O + 2B = 2H3BO3 + 3H2.
  • взаимодействует с горячими концентрированными азотной и серной кислотой, а также царской водкой: 3HNO3 + B = 3NO2 + H3BO3.
  • с кислотами неокислителями бор не реагирует.