Il Boro: Utilizzi, Struttura e Composti Ossigenati
Il boro è presente in natura sotto forma di borati come la kernite Na2B4O7· 4 H2O, il borace Na2B4O7· 10 H2O e la colemanite Ca2B6O11· 5 H2O, mentre come acido borico si trova nei soffioni boraciferi di Larderello.
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Preparazione del boro
Per ottenere il boro, si riduce l’ossido con magnesio secondo la reazione B2O3 + 3Mg → 3MgO + 2B, producendo una forma amorfa e bruna. Questo boro impuro è utilizzato come additivo per acciai e reattori nucleari. Il boro puro è più difficile da preparare e viene ottenuto in piccole quantità attraverso processi specifici come la pirolisi dello ioduro o la riduzione del bromuro con idrogeno a elevate temperature. Proprietà del boro
Il boro è di colore nero, estremamente duro, refrattario e semiconduttore. Possiede varie forme cristalline con unità icosaedriche B12 impacchettate in maniera compatta. Risulta inerte una volta purificato, non reagendo con acidi non ossidanti e reagendo lentamente con gli ossidanti. Composti di Boro
Il boro si combina con altri elementi formando una vasta gamma di composti chiamati boruri, con diverse stechiometrie e strutture. Il nitruro di boro BN, ad esempio, esiste in due forme allotropiche: una stabile a basse temperature con struttura tipo grafite e una a temperature elevate con struttura tipo diamante, più dura del diamante stesso. Struttura e reattività dei borani
I borani, come il diborano B2H6, sono molecole reattive a causa dei tre elettroni spaiati del boro. Il diborano si forma dalla dimerizzazione del borano, diventando un gas infiammabile e idrolizzabile in acqua. I carborani, composti poliedrici simili ai borani con carbonio al posto del boro, sono anche di interesse. Composti ossigenati del boro
Il triossido B2O3 è un importante composto ossigenato, che in acqua forma l’acido borico H3BO3. L’acido borico è un acido debole, accettore di ossidrili. Dall’acido borico si ottengono vari anioni che generano strutture simili ai silicati, come gli ortoborati, i piroborati, i metaborati e i metaborati polimeri. Il boro è un elemento versatile con molteplici utilizzi nel settore tecnologico e chimico, rappresentando un importante oggetto di studio per la ricerca scientifica.
