硼 (B)
Boron
原子序数: 5 | 原子量: 10.811 u
B
5
原子量
10.811 u
族
13
周期
2
元素类别
类金属
电子排布
1s²2s²2p¹
CAS编号
7440-42-8
物理性质
密度
2.34 g/cm³
熔点
2076 °C
沸点
3927 °C
熔化热
50.2 kJ/mol
汽化热
480 kJ/mol
电负性
2.04
基本信息
硼是化学元素周期表中的第 5 个元素，化学符号为 B。它是一种类金属元素，在自然界中主要以硼酸盐的形式存在。硼在地球上的含量相对较少，但在生命活动和工业生产中都具有重要作用。
化学性质
- 硼的化学性质比较稳定，但在高温下能与许多金属和非金属发生反应。
- 能与氧气反应生成三氧化二硼（B₂O₃）：4B + 3O₂ → 2B₂O₃。
- 与卤素反应生成卤化硼，如与氯气反应：2B + 3Cl₂ → 2BCl₃。
- 可以与金属形成硼化物，这些硼化物通常具有高硬度和高熔点。
主要用途
化工领域
用于生产硼酸盐、硼砂等化工产品，这些产品广泛应用于玻璃、陶瓷、洗涤剂等行业。
航空航天
硼纤维具有高强度和低密度的特点，可用于制造航空航天领域的复合材料。
核工业
硼 - 10 具有良好的中子吸收能力，可用于核反应堆的控制棒和中子屏蔽材料。
电子工业
硼可以作为半导体材料的掺杂剂，用于制造晶体管和集成电路。
历史与发现
1808 年，英国化学家戴维、法国化学家盖 - 吕萨克和泰纳各自独立地发现了硼元素。他们通过用钾还原硼酸的方法制得了不纯的硼。直到 1892 年，法国化学家穆瓦桑用镁还原无水硼砂，才得到了纯度较高的硼。
同位素
| 同位素 | 自然丰度 | 半衰期 | 描述 |
|---|---|---|---|
| 硼 - 10 (¹⁰B) | ~19.9% | 稳定 | 具有良好的中子吸收能力 |
| 硼 - 11 (¹¹B) | ~80.1% | 稳定 | 原子核含 5 个质子和 6 个中子 |