Reazioni del boro

Il boro appartiene al gruppo 3A ma, contrariamente agli altri elementi appartenenti al gruppo non ha proprietà metalliche e ha una scarsa reattività.

Il boro è un elemento relativamente raro e viene rinvenuto, sotto forma di borace, nei depositi di evaporite prodotti dalla ripetuta evaporazione di laghi stagionali.

Il boro non reagisce con acido cloridrico o con acido fluoridrico ma, ridotto sotto forma di polvere reagisce con un acido ossidante come l’acido nitrico concentrato secondo la reazione:
B + 3 HNO3 → H3BO3 + 3 NO2

Il boro non reagisce con l’acqua a temperatura ambiente ma reagisce con l’ossigeno per dare l’ossido secondo una reazione esotermica:

4 B + 3 O2 → 2 B2O3

che ha un ΔH pari a – 1272 kJ/mol

Alla temperatura di 700°C il boro reagisce con vapore acqueo per dare l’ossido e idrogeno gassoso:

2 B + 3 H2O → B2O3 + 3 H2

Allo stato amorfo il boro reagisce con idrossido di sodio concentrato per dare il tetraidrosso borato e idrogeno gassoso:

2 B + 2 NaOH + 6 H2O → 2 Na[B(OH)4] + 3 H2

Ad una temperatura di 350-400°C il boro reagisce con idrossido di sodio e ossigeno per dare il metaborato di sodio:

4 B + 4 NaOH + 3 O2 → 4 NaBO2 + 2 H2O

A temperatura ambiente il boro reagisce con il fluoro per dare il fluoruro:

2 B + 3 F2 → 2 BF3

Analoga reazione avviene con gli altri alogeni a temperatura di circa 400°C

Il boro reagisce a una temperatura tra i 400 e i 500°C con HF o HCl per dare l’alogenuro con sviluppo di idrogeno gassoso:

2 B + 6 HF → BF3 + 3 H2

Ad una temperatura superiore a 600°C il boro reagisce con lo zolfo per dare il solfuro di boro:

2 B + 3 S → B2S3

Ad una temperatura tra i 1300 e i 1500 °C il boro reagisce con il biossido di silicio per dare l’ossido di boro:

4 B + 3 SiO2 → 2 B2O3 + 3 Si

Il boro alla temperatura di 930°C reagisce con il solfuro di carbonio per dare solfuro di boro e grafite:

4 B + 3 CS2 → 2 B2S3 + 3 C

In presenza di monossido di carbonio alla temperatura di 1400°C il boro reagisce per dare ossido di boro e grafite:

2 B + 3 CO → B2O3 + 3 C

In presenza di solfuro di idrogeno alla temperatura di 800-900°C il boro reagisce per dare solfuro di boro e idrogeno gassoso:

2 B +  H2S → B2S3 + 3 H2

Il nitruro di boro che nella forma allotropica simile al diamante nota come borazone è uno dei materiali più duri che si conoscano può essere ottenuto per reazione del boro con l’azoto alla temperatura di 900-1000°C secondo la reazione:

2 B + N2 → 2 BN

Oppure trattando il boro con ammoniaca alla temperatura di 1000-1200 °C secondo la reazione:

2 B + NH3 → 2 BN + 3 H2

Alla temperatura di 800°C il nitruro di boro può essere ottenuto dalla reazione tra boro e monossido di azoto:

5 B + 3 NO → B2O3 + 3 BN

Facendo reagire alla temperatura di 900-1200°C il fosforo rosso con il boro si ottiene il fosfuro di boro:

B + P → BP

Il carburo di boro, materiale ceramico estremamente duro può essere ottenuto dalla reazione tra boro e grafite a una temperatura superiore a 2000 °C:

4 B + C → B4C

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Author: Chimicamo

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