YoRuMSuZ
Biz işimize bakalım...
Bor
En yaygın bilinen türevi olan “boraks”, Araplarca “tinkal” olarak da adlandırılırdı, 16. yüzyılda ergitme işlemlerinde kullanılırdı. Yaygın uygulama alanı bulunan borik asit ilk kez 1702’de Homberg tarafından hazırlanmıştır. Ayrıca 1808’de Davy borik asit elektrolizinden amorf bor elde etmiş ve 1856’da Wöhler ve Sainte-Claire Deville tarafından kristalin modifikasyonu tarif edilmiştir.
Bor kimyası
Borun temel cevherleri; kernit (Na2B4O7.4H2O), boraks (Na2B4O7.10H2O), kolemanit (Ca2B6O11.5H2O) ve uleksit (NaCaB5O9.8H2O) gibi boratlardır.
Bor bileşiklerinin yaygın kullanımları ve borun element olarak erken tanımlanmış olmasına karşın, bor kimyası çalışmaları nispeten kısıtlı bir alanda sürdürülmüştür. Bunun nedenleri; temel olarak bor bileşiklerinin hidroliz veya oksidasyona yönelik stabil olmayan nitelikleri ve malzemelerin birçoğunun kullanımındaki yapısal zorluklarıydı. Nihayet Stock ünlü deneysel vakum tekniğini geliştirince bor kimyasının araştırılmasında yeni bir kapı aralandı.
Grup IIIA elementlerinden sadece bor bir ametaldir. Bu gruptaki diğer elementler; alüminyum, galyum, indiyum ve talyumdur.
Bor, gruptaki diğer elementlerden çok daha küçük bir atomdur. Bu durum, ametal bor ve metal özellikteki diğer grup elemanları arasında belirli farklılıklara neden olur.
Ga, In ve Tl’un atom büyüklükleri periyodik sınıflandırmada kendilerinden hemen önce gelen elementlerin elektronik iç yapılarından etkilenir (özellikle lantanitten sonra gelen talyum örneğinde görüleceği gibi). Bu nedenle de atom yarıçapı ani şekilde veya standart olarak bu elementlerin artan atom numaralarıyla birlikte artmaz. Bu elementlerin göreceli şekilde küçük oluşları gruptan aşağı inerken bile beklenen şekilde azalmayan nispeten yüksek iyonizasyon potansiyeli içermelerine neden olur.
Bu elementlerin hiçbiri en ufak şekilde bile basit bir anyon oluşturma eğiliminde değillerdir. Elementlerin elektronik konfigürasyonlarının da mantıklı kıldığı biçimde en sık rastlanır oksidasyon seviyesi +3’tür. Nispeten yüksek olan bu değer, göreceli olarak küçük iyonik yarıçaplarla biraraya gelerek üstün polarize nitelikleri olan tipler ortaya çıkarmaktadır.
Buna bağlı olarak, +3 değerli bileşiklerin elementleri baskın şekilde kovalenttir; bu kovalent nitelik ayrıca göreceli olarak elementlerin yüksek ilk üç iyonizasyon potansiyelinden de kaynaklanmaktadır. İstisnai olarak kendi kimyasında ametal olan bor haricindeki diğer IIIA elementleri su çözeltisinde +3 değerlikli iyon olarak bulunurlar. Bu iyonlar yüksek oranda su içerirler, ancak hidrasyon ısıları çok yüksektir.
Çok yüksek sıcaklıkta (2000°C) bor birçok metalle raksiyona girerek borürler oluşturur. Bu madde çok serttir, kimyasal olarak stabildir ve metalik iletkenliği gelişmiştir. Bazı metalik borürlerin kristallerinde bor atomları aralıklıdır, diğerlerinde zincirler veya bor atomu katmanları (tabakaları) mevcuttur. Magnezyum borür (MgB2), diğer borürlerden farklı olarak bor hidrür karışımları üretecek şekilde hidrolize formda mevcuttur.
Bor, amonyak veya nitrojen ile yüksek sıcaklıklarda bor nitrür (BN) oluşturacak şekilde reaksiyona girer. Bu malzeme karbonla izoelektroniktir ve grafite benzerdir, fakat farklı olarak bor ve nitrür atomları içeren kristal bir yapısı vardır. Çok yüksek sıcaklık ve basınçta BN’ün bu modifikasyonu elmas türü kafes (latis) formuna dönüşür ve elmas kadar serttir.
Bor; periyodik cetvelde alüminyum, galyum, indiyum ve talyum ile beraber 13.grupta bulunur. Bu grupta bulunan tüm elementlerin 3 valenz elektronları vardır. Normalde dörtten az valenz elektronu bulunan elementler metal kafeslerde kristalleşir. Bu acıdan bor istisnai bir durum sergiler, çünkü +3 yüklü serbest iyon oluşturmaz. Bor atomlarının 3 valenz elektronu ve 4 valenz orbitali vardır. Bu atomlar yüksek iyonizasyon enerjisi ve büyük sayılabilecek elektronegatifliğinden ötürü kovalent bağ kurma eğilimi gösterirler. Bor´un komplike ve essiz yapısı atomlarındaki elektron eksikliğinden kaynaklanmaktadır. Bor, oksijene olan büyük ilgisinden dolayı doğada saf olarak bulunmaz. Borun stabil olmayan saf halinin yani sıra 4 allotropu bulunur ve bu yüzden maddesel halini (katı, sıvı, gaz) değiştirmeden değişik yapılara geciş yapabilir. Bunun görüldüğü başka bir örnekte 2 allotropu bulunan karbon´dur (grafit, elmas).
Borun seçkin özellikleri nanoteknolojinin kullanımı ile daha da geliştirilebilir. Buna en iyi örneklerden biriside NNT tarafından üretilen ve tam da aşırı sertliğinden dolayı sürtünme azaltıcı etken olarak kullanılan bor elmas tozudur (MCDP). Bu durum yalnızca kristallerin çok çok küçük olması ve yuvarlanan bilyeler gibi yüzeyi çizmeden çalışmasıyla gerçekleşebilmektedir.
En yaygın bilinen türevi olan “boraks”, Araplarca “tinkal” olarak da adlandırılırdı, 16. yüzyılda ergitme işlemlerinde kullanılırdı. Yaygın uygulama alanı bulunan borik asit ilk kez 1702’de Homberg tarafından hazırlanmıştır. Ayrıca 1808’de Davy borik asit elektrolizinden amorf bor elde etmiş ve 1856’da Wöhler ve Sainte-Claire Deville tarafından kristalin modifikasyonu tarif edilmiştir.
Bor kimyası
Borun temel cevherleri; kernit (Na2B4O7.4H2O), boraks (Na2B4O7.10H2O), kolemanit (Ca2B6O11.5H2O) ve uleksit (NaCaB5O9.8H2O) gibi boratlardır.
Bor bileşiklerinin yaygın kullanımları ve borun element olarak erken tanımlanmış olmasına karşın, bor kimyası çalışmaları nispeten kısıtlı bir alanda sürdürülmüştür. Bunun nedenleri; temel olarak bor bileşiklerinin hidroliz veya oksidasyona yönelik stabil olmayan nitelikleri ve malzemelerin birçoğunun kullanımındaki yapısal zorluklarıydı. Nihayet Stock ünlü deneysel vakum tekniğini geliştirince bor kimyasının araştırılmasında yeni bir kapı aralandı.
Grup IIIA elementlerinden sadece bor bir ametaldir. Bu gruptaki diğer elementler; alüminyum, galyum, indiyum ve talyumdur.
Bor, gruptaki diğer elementlerden çok daha küçük bir atomdur. Bu durum, ametal bor ve metal özellikteki diğer grup elemanları arasında belirli farklılıklara neden olur.
Ga, In ve Tl’un atom büyüklükleri periyodik sınıflandırmada kendilerinden hemen önce gelen elementlerin elektronik iç yapılarından etkilenir (özellikle lantanitten sonra gelen talyum örneğinde görüleceği gibi). Bu nedenle de atom yarıçapı ani şekilde veya standart olarak bu elementlerin artan atom numaralarıyla birlikte artmaz. Bu elementlerin göreceli şekilde küçük oluşları gruptan aşağı inerken bile beklenen şekilde azalmayan nispeten yüksek iyonizasyon potansiyeli içermelerine neden olur.
Bu elementlerin hiçbiri en ufak şekilde bile basit bir anyon oluşturma eğiliminde değillerdir. Elementlerin elektronik konfigürasyonlarının da mantıklı kıldığı biçimde en sık rastlanır oksidasyon seviyesi +3’tür. Nispeten yüksek olan bu değer, göreceli olarak küçük iyonik yarıçaplarla biraraya gelerek üstün polarize nitelikleri olan tipler ortaya çıkarmaktadır.
Buna bağlı olarak, +3 değerli bileşiklerin elementleri baskın şekilde kovalenttir; bu kovalent nitelik ayrıca göreceli olarak elementlerin yüksek ilk üç iyonizasyon potansiyelinden de kaynaklanmaktadır. İstisnai olarak kendi kimyasında ametal olan bor haricindeki diğer IIIA elementleri su çözeltisinde +3 değerlikli iyon olarak bulunurlar. Bu iyonlar yüksek oranda su içerirler, ancak hidrasyon ısıları çok yüksektir.
Çok yüksek sıcaklıkta (2000°C) bor birçok metalle raksiyona girerek borürler oluşturur. Bu madde çok serttir, kimyasal olarak stabildir ve metalik iletkenliği gelişmiştir. Bazı metalik borürlerin kristallerinde bor atomları aralıklıdır, diğerlerinde zincirler veya bor atomu katmanları (tabakaları) mevcuttur. Magnezyum borür (MgB2), diğer borürlerden farklı olarak bor hidrür karışımları üretecek şekilde hidrolize formda mevcuttur.
Bor, amonyak veya nitrojen ile yüksek sıcaklıklarda bor nitrür (BN) oluşturacak şekilde reaksiyona girer. Bu malzeme karbonla izoelektroniktir ve grafite benzerdir, fakat farklı olarak bor ve nitrür atomları içeren kristal bir yapısı vardır. Çok yüksek sıcaklık ve basınçta BN’ün bu modifikasyonu elmas türü kafes (latis) formuna dönüşür ve elmas kadar serttir.
Bor; periyodik cetvelde alüminyum, galyum, indiyum ve talyum ile beraber 13.grupta bulunur. Bu grupta bulunan tüm elementlerin 3 valenz elektronları vardır. Normalde dörtten az valenz elektronu bulunan elementler metal kafeslerde kristalleşir. Bu acıdan bor istisnai bir durum sergiler, çünkü +3 yüklü serbest iyon oluşturmaz. Bor atomlarının 3 valenz elektronu ve 4 valenz orbitali vardır. Bu atomlar yüksek iyonizasyon enerjisi ve büyük sayılabilecek elektronegatifliğinden ötürü kovalent bağ kurma eğilimi gösterirler. Bor´un komplike ve essiz yapısı atomlarındaki elektron eksikliğinden kaynaklanmaktadır. Bor, oksijene olan büyük ilgisinden dolayı doğada saf olarak bulunmaz. Borun stabil olmayan saf halinin yani sıra 4 allotropu bulunur ve bu yüzden maddesel halini (katı, sıvı, gaz) değiştirmeden değişik yapılara geciş yapabilir. Bunun görüldüğü başka bir örnekte 2 allotropu bulunan karbon´dur (grafit, elmas).
Borun seçkin özellikleri nanoteknolojinin kullanımı ile daha da geliştirilebilir. Buna en iyi örneklerden biriside NNT tarafından üretilen ve tam da aşırı sertliğinden dolayı sürtünme azaltıcı etken olarak kullanılan bor elmas tozudur (MCDP). Bu durum yalnızca kristallerin çok çok küçük olması ve yuvarlanan bilyeler gibi yüzeyi çizmeden çalışmasıyla gerçekleşebilmektedir.
