Преглед на кода на Бор (елемент)

{{разграничение|Борий}}
{{към пояснение|Бор}}
{{Химичен елемент
	
| вид				=черно-кафяв (смес от няколко алотропа)
| картинка			=Boron mNACTEC.jpg
	
| име				=Бор
| вляво				=[[Берилий]]
| вдясно			=[[Въглерод]]
| отгоре			=
| отдолу			=[[Алуминий|Al]]
| група				=13
| период			=2
| блок				=p
| серия				=металоид
| серия_коментар		=
| конфигурация			=&#91;[[Хелий|He]]&#93; 2s<sup>2</sup> 2p<sup>1</sup>
| конфигурация_коментар		=
| електрони_на_ниво		=2, 3
| електрони_на_ниво_коментар	=
| CAS_номер			=7440-42-8
| CAS_номер_коментар		=
	
| атомна_маса			=10,811
| атомна_маса_коментар		=
| атомен_радиус			=90
| атомен_радиус2		=
| атомен_радиус_коментар	=
| ковалентен_радиус		=84±3
| ковалентен_радиус_коментар	=
| ван_дер_Ваалс			=192
| ван_дер_Ваалс_коментар	=
| окс_състояния			='''3''', 2, 1, −1, −5<ref name="v1">{{Cite journal |last=Zhang, K.Q. |last2=Guo, B. |last3=Braun, V. |last4=Dulick, M. |last5=Bernath, P.F. |year=1995 |title=Infrared Emission Spectroscopy of BF and AIF |url=http://bernath.uwaterloo.ca/media/125.pdf |journal=J. Molecular Spectroscopy |volume=170 |page=82 |bibcode=1995JMoSp.170...82Z |doi=10.1006/jmsp.1995.1058 |archive-url=https://web.archive.org/web/20120111084341/http://bernath.uwaterloo.ca/media/125.pdf |archive-date=2012-01-11 |access-date=2018-01-17 |lang=en}}</ref><ref>{{Цитат уеб |уеб_адрес=https://www.deutsche-digitale-bibliothek.de/binary/KKUKEQ5AXZBNJVU7NJCHZB4UXT2HAGJE/full/1.pdf |заглавие=Eigenschaften von borreichen Boriden und Scandium-Aluminium-Oxid-Carbiden |автор=Melanie Schroeder |език=de |page=139 |достъп_дата=2018-01-17 |архив_дата=2015-04-02 |архив_уеб_адрес=https://web.archive.org/web/20150402094025/https://www.deutsche-digitale-bibliothek.de/binary/KKUKEQ5AXZBNJVU7NJCHZB4UXT2HAGJE/full/1.pdf }}</ref>
| окс_състояния_коментар	=
| оксид				=B<sub>2</sub>O<sub>3</sub> (умерено киселинен)
| оксид_коментар		=
| електроотрицателност		=2,04
| електроотрицателност_коментар =
| йон_потенциал			=800,6
| йон_потенциал2		=2427,1
| йон_потенциал3		=3659,7
| йон_потенциал4		=
| йон_потенциал_коментар	=([[Моларни йонизационни енергии на химичните елементи|още]])
	
| агрегатно			=твърдо вещество
| агрегатно_коментар		=
| алотропи			=α- и β-тригонален бор; α- и β-тетрагонален бор; γ-бор; аморфен бор
| алотропи_коментар		=
| крист_структура		=тригонална
| крист_структура_коментар	=
| крист_структура2		=тетрагонална
| крист_структура_коментар2	=
| плътност			=2080
| плътност_коментар		=
| топене_K			=2349
| топене_C			=2076
| топене_коментар		=
| кипене_K			=4200
| кипене_C			=3927
| кипене_коментар		=
| моларен_обем			=
| моларен_обем_коментар		=
| тройна_точка_темп		=
| тройна_точка_налягане		=
| тройна_точка_коментар		=
| крит_точка_темп		=
| крит_точка_налягане		=
| крит_точка_коментар		=
| топл_изпарение		=508
| топл_изпарение_коментар	=
| топл_топене			=50,2
| топл_топене_коментар		=
| налягане_пара_T1		=2348
| налягане_пара_T10		=2562
| налягане_пара_T100		=2822
| налягане_пара_T1k		=3141
| налягане_пара_T10k		=3545
| налягане_пара_T100k		=4072
| скорост_звук			=16 200
| скорост_звук_коментар		=<br/>при 20&nbsp;°C
| топл_капацитет		=
| топл_капацитет_коментар	=
| електропроводимост		=
| електропроводимост_коментар	=
| елсъпротивление		=~10<sup>6</sup>
| елсъпротивление_коментар	=
| топлопроводимост		=27,4
| топлопроводимост_коментар	=
| магнетизъм			=[[диамагнетизъм|диамагнитен]]<ref name="magnet">{{Cite book |title=Magnetic susceptibility of the elements and inorganic compounds, in Handbook of Chemistry and Physics |url=https://web.archive.org/web/20120112012253/http://www-d0.fnal.gov/hardware/cal/lvps_info/engineering/elementmagn.pdf |year=2000 |publisher=CRC press |lang=en |isbn=0849304814 |author=Lide, David R. (ed.)}}</ref>
| магнетизъм_коментар		=
| модул_еластичност		=
| модул_еластичност_коментар	=
| модул_срязване		=
| модул_срязване_коментар	=
| модул_натиск			=
| модул_натиск_коментар		=
| коефициент_Поасон		=
| коефициент_Поасон_коментар	=
| твърдост_Моос	        	=~9,5
| твърдост_Моос_коментар	=
| твърдост_Викерс 	        =
| твърдост_Викерс_коментар      =
| твърдост_Бринел		=
| твърдост_Бринел_коментар 	=
	
| наименование			=
| открит_от			=[[Луи Жозеф Гей-Люсак]] и [[Луи Жак Тенар]]<ref name="Lussac">{{Cite journal |last=Gay Lussac, J.L. |last2=Thenard, L.J. |last-author-amp=yes |year=1808 |title=Sur la décomposition et la recomposition de l'acide boracique |url=https://books.google.com/books?id=e6Aw616K5ysC&pg=PA169 |journal=Annales de chimie |volume=68 |pages=169 – 174 |lang=fr}}</ref><br/>
| открит_през			=30 юни 1808 г.
| изолиран_от			=[[Хъмфри Дейви]]<ref name="Davy">{{Cite journal |last=Davy H |year=1809 |title=An account of some new analytical researches on the nature of certain bodies, particularly the alkalies, phosphorus, sulphur, carbonaceous matter, and the acids hitherto undecomposed: with some general observations on chemical theory |url=https://books.google.com/books?id=gpwEAAAAYAAJ&pg=PA140 |journal=Philosophical Transactions of the Royal Society of London |volume=99 |pages=39 – 104 |doi=10.1098/rstl.1809.0005 |lang=en}}</ref><br/>
| изолиран_през			=9 юли 1808 г.
	
| изотопи			=
{{Химичен елемент/изотоп стабилен|символ=B|масово_число=10|препратка=|честота=19,1 – 20,3 %<ref name="szegedi">{{Cite journal |last=Szegedi, S. |last2=Váradi |first2=M. |last3=Buczkó |first3=Cs. M. |last4=Várnagy |first4=M. |last5=Sztaricskai |first5=T. |year=1990 |title=Determination of boron in glass by neutron transmission method |journal=Journal of Radioanalytical and Nuclear Chemistry Letters |volume=146 |issue=3 |pages=177 |doi=10.1007/BF02165219 |lang=en}}</ref>|firstlinks=yes}}<ref name="NISTic">{{Цитат уеб |уеб_адрес=http://physics.nist.gov/cgi-bin/Compositions/stand_alone.pl |заглавие=Atomic Weights and Isotopic Compositions for All Elements |издател=National Institute of Standards and Technology |език=en}}</ref>
{{Химичен елемент/изотоп стабилен|символ=B|масово_число=11|препратка=|честота=79,7 – 80,9 %<ref name="szegedi" />|firstlinks=no}}<ref name="NISTic" />
	
| общомедия_ID			=Boron
| уикиданни_ID			=Q618
}}

'''Бор''' е [[химичен елемент]], означаван със символа '''B''', от 2-ри период, 13 (IIIA) група на периодичната система, с атомен номер 5 и атомна маса 10,811.

Веществото бор е [[металоид]] с температура на топене 2076 °C и на кипене 3927 °C. Той е и едно от най-твърдите вещества в природата с твърдост 9,5 по [[Скала на Моос|скалата на Моос]]. Изолиран е през [[1808]] г. от [[Жозеф-Луи Гей-Люсак]] и [[Луи Жак Тенар]], но те постигат само 50% чистота и го считат за съединение. Едва през [[1824]] г. [[Йонс Берцелиус]] го разпознава като елемент.

При добавяне в кристалната структура на [[полупроводник]] предизвиква недостиг на [[електрон]]и и т.нар. [[дупчеста проводимост]].

Борът е много активен и се среща само в [[химическо съединение|съединено състояние]]. В [[Земна кора|земната кора]] той се съдържа в малки количества. Влиза в състава на някои силикатни минерали. Съдържа се и в някои горещи [[минерална вода|минерални води]]. Във [[вулкан]]ичните местности, в [[Вулканичен кратер|кратерите]] на вулканите, [[фумарола|фумаролите]] и горещите извори са се образували и чисти борсъдържащи [[минерал]]и. Турция притежава 70% от резервите на бор в света. Находища на борни минерали има в [[Италия]], [[Мала Азия]], [[Тибет]], [[Калифорния]] и др.

Най-забележителното съединение на бора с въглерода е [[тетраборен карбид|тетраборният карбид]]. Това е едно от най-твърдите вещества на [[Земя]]та. Близък по твърдост до [[диамант]]а и го драска, затова се използва за шлифоване на диаманти и като режещ и [[абразив|абразивен материал]].

Борът е важен [[микроелемент]], който регулира протичането на редица биохимични процеси в [[растения|растителните]] и в [[животни|животинските]] организми. Той е открит в [[жълтък|яйчния жълтък]] и в [[мляко]]то. Ролята на бора все още не е добре изяснена, но е известно, че той влияе върху правилното развитие и растежа на растенията. Предполага се, че борните съединения са свързани с действията на определени [[фермент]]и, но все още механизмите и процесите остават неизяснени. Установено е, че при недеостиг на бор в почвата [[грах]]ът, [[Червено цвекло|цвеклото]], [[люцерна]]та, [[лен]]ът, [[тютюн]]ът и други не могат да дават плод и загиват.

== Откриване ==
{{Раздел-мъниче}}
Съединението [[боракс]] е известно около 800 г. Борната киселина е идентифицирана през 18в.<ref name=":0">{{Cite book |last=Лефтеров |first=Димитър |title=Химичните елементи и техните изотопи |year=2015 |publisher=Издателство на БАН „Проф. Марин Дринов“ |location=София |isbn=978-954-322-831-7 |pages=249 – 253}}</ref>

Вероятно [[римляни]]те са намирали късове [[боракс]] в Тоскана – бяло трошливо вещество, което се разтваря във [[вода]], а при нагряване се стопява в безцветна течност, която започва да се пени, а след като се охлади застива в [[стъкло]]видна маса. Известно е обаче, че в курса по химия на Н. Льомери от 1768 г. има таблица на химически символи и там е даден и символа на боракса.

Да получат неоткрития елемент, който се съдържа в боракса, се заели няколко учени – Ж. Л. Гей-Люсак и Л. Ж. Тенар във Франция и Х. Дейви в Англия. Френските учени получили бора (1808) чрез редукция на борна киселина с [[калий]], а Дейви приложил разработения от него [[електрохимия|електрохимичен]] метод и при [[електролиза]] на стопена борна киселина получил на [[анод]]а кафяво-черно кристално вещество – бор.

Първите данни за елементарен бор са от 1808 г. и са свързани с имената на французите Гей-Люсак и Луи Тенер и англичанина Хъмфри Дейви. Французите му дават името ''бора'' или ''бор'', а англичаните – ''boron''.

== Наличие в природата ==
{{раздел-мъниче}}Разпространението на бора в земната кора е 1×10<sup>-3</sup>% и е на 39-о място сред елементите.

В природата борът се среща само в съединения, най-често с кислорода – борна киселина (сасолин)<ref name=":1">{{Cite book |last=Киркова |first=Елена |title=Химия на елементите и техните съединения |year=2013 |publisher=Университетско издателство „Св. Климент Охридски“ |location=София |isbn=978-954-07-3504-7 |pages=128 – 151}}</ref> (H<sub>3</sub>BO<sub>3</sub>), боракс (Na<sub>2</sub>B<sub>4</sub>O<sub>7</sub>•10H<sub>2</sub>O) – натриева сол на тетраборната киселина, ашарит (MgHBO<sub>3</sub>), кернит (Na<sub>2</sub>B<sub>4</sub>O<sub>7</sub>•4H<sub>2</sub>O) и в редица сложни минерали. Те земат 75% от борните находища.<ref name=":1" /> Колеманитът (Ca<sub>2</sub>[B<sub>4</sub>O<sub>4</sub>(OH)<sub>3</sub>]<sub>2</sub>•2H<sub>2</sub>O) се получава при ветреенето на минерала улексит (NaCa[B<sub>5</sub>O<sub>6</sub>(OH)<sub>6</sub>]•H<sub>2</sub>O). Освен като минерала сасолин, борната киселина се среща и в парите на вулкани или горещи извори, например около Тоскана. Минералът турмалин съдържа до 10% '''В'''. Той е сложна изоморфна смес от борати и силикати на елементите (Na,Al)(Mg,Fe). Неговите природни камъни са полускъпоценни камъни поради високата им твърдост.<ref name=":1" />

== Физични свойства ==
{{Раздел-мъниче}}
Елементът бор е първият елемент от IIIA група, втори период. Има електронната структура 1s<sup>2</sup>2s<sup>2</sup>'''2p<sup>1</sup>''' (прибавя се един ''р''-електрон спрямо берилия) и проявява само трета валентност. Атомното му тегло е 10,811.

С повишаване на температурата, електропроводимостта на бора расте.<ref name=":0" /> При обикновени условия е лош проводник на електричен ток и се явява изолатор, но при температури от 20&nbsp;°C до 600&nbsp;°C проводимостта му се увеличава 100 пъти. Електропроводимостта на бора не се подчинява на [[Закон на Ом|закона на Ом]] и нараства с увеличаване на силата на тока. Големият температурен коефициент на активно съпротивление позволява той да бъде използван за термистори за високочуствителни прибори при измерване и регулиране на високи температури. Във физическата апаратура и прибори, борът се използва за прозорци, прозрачни на инфрачервено излъчване.

Определянето на температурата на топене на бора е трудно, защото борът е силно реактивоспособен при високи температури, но е приета за 2075 °C, а кипи при 4000 °C.

=== Изотопи ===
Борът съществува в природата със своите два стабилни изотопа – <sup>10</sup>B и <sup>11</sup>B, съответно по 19,9% и 80,1%. Те са синтезирани при х-процеси, както изотопите на [[Берилий|берилия]] и [[Литий|лития]]. Има 12 радиоактивни изотопа, като всичките са кратко живеещи.

Разделянето на изотопите на бора става най-лесно чрез газообразното съединение BF<sub>3</sub>, тъй като молекулите на <sup>11</sup>BF<sub>3</sub> се изпаряват преди тези на <sup>10</sup>BF<sub>3</sub>.

=== Алотропни форми ===
Образуването на повече от 10<ref name=":0" /> полиморфни модификации на кристалния бор е свързано с различни фактори в процеса на получаването им. Най-добре изучени са структурите на тетрагоналната, черната α- и сивата β-ромбоедична модификация на бора.

Кристалните форми на бора все още не са изучени добре, защото са изградени от сложни групи. Борът е единственият елемент с такава сложна структура. Това се определя от малкия му атомен радиус и много големите стойности на йонизационните енергии. При тези условия металната връзка не може да се осъществи, а за прости ковалентни връзки между атомите той има по-малко електрони, отколкото наличните орбитали за тези връзки. Най-плътната структура има α-ромбоедичната форма, като елементарната клетка е изградена от 12 борни атома. Между тях има празнини, където се настаняват допълнително борни атоми. Такава структура имат и някои бориди, при които металните атоми също се намират в тези празнини. Термодинамично по-стабилна е β-ромбоедичната модификация, съдържаща 105 атома в елементарната клетка. Нейната температура на топене е 2180&nbsp;°C, като при неметалите е по-ниска само от температурата на топене на въглерода. Освен ромбоедричните модификации са намерени още α- и β-тетрагонални форми, които са спорни.<ref name=":1" /> Всички тези форми са изградени от икоситетраедри B<sub>12</sub>.

Атомите в икоситетраедрите са свързани с 5 съседа, а атомите по върховете на елементарната клетка на β-модификоцията осъществяват това обкръжение с атоми на други икоситетраедри или с борни атоми, вмъкнати между тях. Това координационно число в структурата на бора не може да се обясни с Теорията за валентните връзки, тъй като броят на електроните в атомите е по-малък. Строго описание на природата на химичната връзка в тях може да стане само с Метод на молекулните орбитали. Кристалохимията на бора като елемент, намиращ се между металите и неметалите, е много особена.

Икоситетраедричната единица е повтарящ се мотив в химията на бора.<ref name=":1" />

Аморфният бор е черен, а кристалният – тъмночервен, с метален блясък и твърдост, близка до диамантената. Има полупроводникови свойства.

== Химични свойства ==
{{Раздел-мъниче}}
При обикновени условия борът има слаба химична активност, на която ѝ влияят алотропната модификация, размерите на частиците и чистотата му.

Кристалният бор е инертен, особено при ниска температура. Аморфният бор реагира при ниска температура само с [[флуор]]а. При 700&nbsp;°C реагира с O<sub>2</sub>, а при 1200 °C – N<sub>2</sub>, давайки борен нитрид BN. При 900&nbsp;°C борът се атакува от алкални стопилки, съдържащи окислител – Na<sub>2</sub>CO<sub>3</sub>/NaNO<sub>3</sub>.<ref name=":1" /> С металите при загряване дава бориди.

При силно нагряване борът измества съответните елементи дори от стабилни оксиди като P<sub>2</sub>O<sub>5</sub>, CO<sub>2</sub> и SiO<sub>2</sub> и оксидите на много метали, поради много ниската стойност на изменението на енталпията на образуване на B<sub>2</sub>O<sub>3</sub> (Δ<sub>f</sub>H<sup>0</sup><sub>298</sub> = -1461 kJ/mol):<ref name=":1" />

<chem>3Sio2 + 4B -> 2B2O3 + 3Si</chem>.

Като се изключат боридите, във всички свои съединения борът е от трета стенен на окисление. Обяснението е, че въпреки че неговите втора и трета йонизационна енергия са много по-високи от тези на останалите елементи, поради крйносиметричната 2''р''-орбитала и много малкия атомен радиус на бора, един електрон от двойката 2s<sup>2</sup>-електрони сравнително лесно преминава на свободната 2p-оритала. Енергията, отделена при двете допълнителни ковалентни връзки, е достатъчна да компенсира този преход и тогава борът функционира като тривалентен. Наличието на 3 електрона при 4 външни орбитали определя и акцепторните свойства на бора. Прост йон B<sup>3+</sup> не може да се образува поради много стойност на сумата от йонизационните енергии. Този факт и високата електроотрицателност на бора определят неметалния му характер.<ref name=":1" />

С халогените реагира при нагряване, давайки безцветни BX<sub>3</sub> (X = F, Cl, Br, I).<ref name=":0" />

== Съединения ==
=== Бориди ===
Борът дава съединения с всички метали, освен с някои от по-тежките – Ag, Au, Cd, Hg, In, Tl, Sn, Sb, Pb, Bi. Най-често боридите се получават при взаимодействие на бора с металите или техните оксиди:<ref name=":1" />

<chem>Sc2O3 + 7B ->[{1150 °C}] 2ScB2 + BO</chem> (полимерни форми).

<chem>Cr + {n}B -> CrB_{n}</chem>

Известни са и други методи:
* редукция на борни халогениди с метал, понякога в присъствие на водород:

<chem>BCl3 + W + 3/2 H2 ->[{1200 °C}] WB + Cl2 + 3HCl</chem>

* редукция на смес от борен и метален оксид с въглерод:

<chem>V2O5 + B2O3 + 8C ->[{1500 °C}] 2VB + 8CO</chem>

* редукция на метален оксид с борен карбид:

<chem>Eu2O3 + 3B4C ->[{1600 °C}] 2EuB6 + 3 CO</chem> и други.

Поради малкия атомен радиус на бора се получават много разнообразни по свойства и стехеометричен състав бориди – от M<sub>5</sub>B до MB<sub>100</sub>.<ref name=":2">{{Cite book |last=King |first=R. |title=Encyclopedia of Inorganic Chemistry [10 Volumes] by |pages=417 – 441}}</ref> Най-често се срещат боридите M<sub>4</sub>B, M<sub>3</sub>B, M<sub>2</sub>B, M<sub>3</sub>B<sub>2</sub>, MB, M<sub>3</sub>B<sub>4</sub>, MB<sub>2</sub>, M<sub>2</sub>B<sub>5</sub>, MB<sub>4</sub>, MB<sub>6</sub> и MB<sub>12</sub>.<ref name=":1" />
{| class="wikitable"
|+Видове бориди<ref name=":1" />
!Вед борид
!Елементи, образущи го
!Строеж
|-
|MB
|?
|Първият вид бориди е с изолирани борни атоми, когато броят на металните атоми по-голям от броя на борните.
|-
|M<sub>3</sub>B
|Tc, Re, Co, Ni, Pd
| rowspan="3" |При вторите три вида бориди решетката е изградена от метаните атоми, а борните атоми, или двойката борни атоми, са разположени в междините на решетката
|-
|M<sub>2</sub>B
|Ta, Mo, W, Mn, Fe, Co, Ni, Be
|-
|M<sub>3</sub>B<sub>2</sub>
|V, Nb, Ta
|-
|MB
|Ti, Hf, V, Nb, Ta, Cr, Mn, Ni, Fe (проста верига)
| rowspan="2" |Третият вид бориди са със зигзаговидни вериги от борни атоми в кристалната решетка. Структурата с двойни вериги заема междинно положение между едноверижната и слоестата (мрежеста структура)
|-
|M<sub>3</sub>B<sub>4</sub>
|Ti, V, Nb, Ta, Mn, Ni (двойна верига)
|-
|MB<sub>2</sub>
|Mg, Al, Sc, Y, Ti, Zr, Hf, V, Nb, Ta, Cr, Mo, W, Mn, Tc, Re, Ru, Os, U, Pu
|Четвъртият вид бориди са с двумерна, мрежеста структура. Тя се състои от редуващи се слоеве метални и борни атоми. Всеки борен атом граничи с 3 метални атома и е свързан с общо 6 метални атома – 3 отгоре и 3 отдолу на слоя от борни атоми. Всеки метален атом е свързан по този начин с 12 борни атома. Затова връзката е много здрава и температурата им на топене е много висока.
|-
|MB<sub>4</sub>
|?
| rowspan="5" |Четвъртият вид бориди са с по-голям брой борни атоми. Структурата им е кубична, често тип CsCl, при която в центъра се намира металният атом, а върховете на куба представляват октаедри, изградени от 6 борни атома. Така всеки октаедър е свързан с по една връзка с върховете на съседните октаедри. По този начин всеки от тях остава в центъра на куб, ограден от 8 метални атома, разположени по върховете му.
M<sup>II</sup>B<sub>6</sub> са полупроводници, а M<sup>III</sup>B<sub>6</sub> и M<sup>IV</sup>B<sub>6</sub> имат мека проводимост.

Такъв вид бориди образуват металите с голям атомен радиус. Те също кристализират в кубична сингония, но тип NaCl. Местата на хлорните атоми заемат кубооктаедрични клъстери, изградени от борни атоми.

MB<sub>6+</sub> са едни от най-твърдите известни вещества.<ref name=":2" />
|-
|MB<sub>6</sub>
|M<sup>I</sup>B<sub>6</sub> (Na,K); M<sup>II</sup>B<sub>6</sub> (Ca, Sr, Ba, Eu, Yb, La); M<sup>III</sup>B<sub>6</sub> (редкоземни метали); M<sup>IV</sup>B<sub>6</sub> (Th)
|-
|MB<sub>10</sub>
|?
|-
|MB<sub>12</sub>
|Sc, Y, Zr, лантаноиди и актиноиди
|-
|MB<sub>12+</sub>
|?
|}
Всички бориди са много твърди, високотопими, химически инертни в широк температурен интервал и някои от тях имат по-голяма електропроводимост, отколкото съответните метали. Те се използват за парки на турбини, горивни камери, бакетни дюзи, тигли, вани за метални и други стопилки, покриване на метални конструкции, обработване на метали, електроди при индустриални високотемпературни производства и други.<ref name=":1" />

Повечето бориди са инертни спрямо неокисляващи киселини, но Be<sub>2</sub>B и MgB<sub>2</sub> реагират с водни разтвори на киселини, образувайки борани.<ref name=":2" /> Силни окисляващи киселини като [[Азотна киселина|азотната]] или гореща [[Сярна киселина|сярна]] реагират с повечето бориди.

=== Борани ===
{{Основна|Борани}}
Водородът не взаимодейства с бора дори при висока температура, затова бороводородите се получават по косвени начини. Бораните (борните хидриди) са леко окисляващи съединения. Познати са няколко вида. Те са синтезирани и характеризирани от немския химик Алфред Сток в периода 1912 г. – 1937 г., който пръв ги нарича борани. Като главен хидрид се явява диборанът B<sub>2</sub>H<sub>6</sub>. Бораните могат да бъдат твърди, течни и газообразни. Първите членове са летливи и затова токсични. При горенето на борани се отделя много повече топлина, отколкото при горенето на въглеводороди.<ref name=":0" />

=== Халогениди ===
Борът образува халогениди с всички халогени. Те са мономери в твърдо, течно и газообразно състояние за разлика от халогенидите на останалите елементи в IIIA група. Структурата на молекулите им е планарна, с ъгъл ХВХ = 120°, което показва, че борният атом е в ''sp<sup>2</sup>-''хибридизация.<ref name=":1" />

Борният трифлуорид се получава при взаимодействие на B<sub>2</sub>O<sub>3</sub> и CaF<sub>2</sub> с конц.H<sub>2</sub>SO<sub>4</sub>:

<chem>B2O3 + 3CaF2 + 6H2SO4 -> 2BF3 + 3CaSO4 + 3[H3O]^+[HSO4]^- (aq)</chem>.

Връзката B-F в борния трифлуорид е най-здравата позната единична връзка.

При хидролизата му се образува комплексната флуороборна кислина:

<chem>BF3 + 3 H2O <=> H3BO3 + 3H[BF4]</chem>.

Нейните соли се получават лесно при взаимодействие на метални фруориди с BF<sub>3</sub>:

<chem>KF + BF3 -> K[BF4]</chem>.

H[BF<sub>4</sub>] е много силна киселина и алкалните тетрафлуороборати са стабилни съединения, разтворите на които не търпят хидролиза. Тетрахалогенборатите, съдържащи [BCl<sub>4</sub>]<sup>-</sup>, [BBr<sub>4</sub>]<sup>-</sup> и [BI<sub>4</sub>]<sup>-</sup>, могат да се получават само в неводни разтвори.

Борният трихлорид и BBr<sub>3</sub> се получават при директно взаимодействие на хлор или бром с B<sub>2</sub>O<sub>3</sub> в присъствие на въглерод:

<chem>B2O3 + 3C + 3Cl2 ->3CO + BCl3</chem>.

Борният трийодид се получава при взаимодействие на NaBH<sub>4</sub> с йод при нагряване:

<chem>2NaBH4 + 4I2 ->[{125 - 200 °C}] 2BI3 + 2NaI + 4H2 ^</chem>.

=== Кислородсъдържащи съединения ===
==== Диборен триоксид ====
Кислородсъдържащите съединения на бора са многобройни и разнообразни. Най-простото от тях е борният оксид B<sub>2</sub>O<sub>3</sub>. Той се получава при бързо загряване на H<sub>3</sub>BO<sub>3</sub>, която най-напред се стапя и след това се обезводнява. Самият оксид при тези условия е в стопено състояние. Той е едно от веществата, които най-трудно кристализират и при охлаждане на стопилката остават във вид на стъкло, подобно на SiO<sub>2</sub>.<ref name=":1" /> Дълго време B<sub>2</sub>O<sub>3</sub> е бил познат само като стъкловидна маса. В стопилката му се разтварят много метални оксиди и дават различно оцветени стъкла. Борният оксид реагира с водата до борна киселина.

==== Борна киселина ====
В практиката борната киселина се получава при взаимодействие на боракс със солна киселина:

<chem>Na2B4O7 + 2HCl + 5H2O -> 4H3BO3 + 2NaCl</chem>.

Борната киселина е много по-малко разтворима във вода от NaCl при стайна температура и кристализира във вид на люспести блестящи моноклинни кристали. С повишаване на температурата разтворимостта ѝ нараства. Структурата на H<sub>3</sub>BO<sub>3</sub> е солеста, изградена от {BO<sub>3</sub>} единици, свързани по между си с несиметрични водородни връзки. Слоевете са свързани помежду си със слаби вандерваалсови сили. Това обяснява малката твърдост и плътност на кристалите на H<sub>3</sub>BO<sub>3</sub> и цепителността ѝ на тънки люспести кристали. Борната киселина е много слаба едносновна Люисова киселина и комплексът, който дава с водата е източник на протони:

<chem>B(OH)3 + 2H2O <=> H3O^+ + [B(OH)4]^-</chem>.<ref name=":1" />

Много разредени разтвори на борната киселина се използват в медицината. Те са важна част и в първия охлаждащ контур на ядрените реактори и централи.<ref name=":1" />

Борната киселина може да се представи също с формулата H[B(OH)<sub>4</sub>]. При взаимодействие с H<sub>2</sub>O<sub>2</sub>, една OH група се заменя с една пероксидна група и се получава монопероксоборна киселина. При замяна на OH групите в H[B(OH)<sub>4</sub>] с флуоридни йони се получава серия от флуороборни киселини – H[BF(OH)<sub>3</sub>], H[BF<sub>2</sub>(OH)<sub>2</sub>], H[BF<sub>3</sub>(OH)], H[BF<sub>4</sub>]. Те са познати предимно в разтвор, но някои от тях могат да се синтезират.

При загряване на борната киселина, преди да се получи борният оксид, най-напред се отделя една молекула вода и се образува метаборна киселина, HBO<sub>2</sub>. Тя е известна в кубична, моноклинна и ромбоедична полиморфна модификация.

При обезводняване на H<sub>3</sub>BO<sub>3</sub> освен мономерната форма и метаборната киселина се получават и други форми – пироборна киселина (B<sub>2</sub>) и метаборни киселини (B<sub>3+</sub>).

=== Съединения с азота ===
==== Борен нитрид ====
Борният нитрид (BN) се получава много трудно. Той е синтетично произведен кристал, който се прави в две кристални форми – хексагонален борен нитрид (h-BN), аналогична на графита,<ref name=":1" /> и кубичен борен нитрид (c-BN),<ref name=":0" /> аналогичен на диаманта.<ref name=":1" /> Изоелектронен е на въглеродната молекула и има аналогични свойства на полимерните форми на въглерода. В малки количества може да се получи при взаимодействие на B с NH<sub>3</sub> при температура на бяла жар (1200 °C). В по-големи количества се получа, като се стапя карбамид с борна киселина в амонячна атмосфера при висока температура.

Борният нитрид е бял, има висока температура на топене като графита и се нарича „бял графит“.<ref name=":1" /> Той е добър електроизолатор.

h-BN се приготвя по няколко начина, включващи загряване на борен оксид (B<sub>2</sub>O<sub>3</sub>) с амоняк. На молекулярно ниво това съединение представлява слоеста пудра, подобна на [[талк]]а, като слоевете са съставени от един върху друг шестоъгълници. Връзката между слоевете е много слаба, поради което той лесно се отлага при пипане. Това го прави подобен на графита и затова е мек и мазен. От такава пудра се изработват форми чрез горещо пресоване. Обработва се лесно механически, има високи електрично съпротивление и топлопроводност. Използва се за направата на електрически изолатори, леярски тигли и др.<ref name=":0" />

c-BN се произвежда при много високи налягания (до 6200 atm) и висока температура (1200&nbsp;°C-2000&nbsp;°C). Така произведеният C-BN, наречен боразон, е втори по твърдост след диаманта. Благодарение на неговото високотемпературно окисление (над 1900&nbsp;°C), боразонът има много по-висока работна температура от диаманта, изгарящ до 800&nbsp;°C. Боразонът противодейства на ударни натоварвания и е по-нетрошлшив от диаманта.<ref name=":0" />

==== Боразини ====
[[Файл:Borazine-delocalized-dimensions-2D.png|мини|Структура и размери на боразиновата молекула]]
Един клас от B–N съединения образува цикличният боразин (триборен триимид), B<sub>3</sub>N<sub>3</sub>H<sub>6</sub>, и неговите производни. Той се получава чрез загряване на BCl<sub>3</sub> и NH<sub>4</sub>Cl, при което се отделя HCl и се получава междинният продукт (BClHN)<sub>3</sub>. Това съединение се редуцира с NaBH<sub>4</sub>:

<chem>3BCl3 + 3NH4Cl ->[{T}] (BClHN)3 + 9HCl</chem>

<chem>(BClHN)3 + 3NaBH4 -> B3N3H6 +3NaCl + 3/2B2H6</chem>.

Боразинът има аналогична структура и близки физични константи на бензена и се нарича „неорганичен бензен“. Той е по-реактивоспособен от бензена и при обикновена температура реагира с киселини, основи и вода.
{| class="wikitable"
|+Някои физични свойства на боразина и бензена<ref name=":1" />
!Свойства
!B<sub>3</sub>N<sub>3</sub>H<sub>6</sub>
!C<sub>6</sub>H<sub>6</sub>
|-
|Молекулна маса, M<sub>r</sub>
|80,5
|78,1
|-
|T<sub>T</sub>, °C
| -57
|6
|-
|T<sub>K</sub>, °C
|55
|80
|-
|Плътност, тв. (g/cm<sup>3</sup>)
|1,00
|1,01
|-
|Повърхностно напрежение (dyn/cm)
|31,1
|31,0
|}
При загряване на боразина се получават полимерни продукти, аналогични на нафталена, бифенила и други.

=== Карбиди ===
С въглерода над 1300 °C образува карбида B<sub>4</sub>C, представляващ полимер – (B<sub>12</sub>C<sub>3</sub>)<sub>n</sub>. Конструкцията му е трудно разрушима и затова е твърд, здрав, химически инертен и термично устойчив.

== История на изследванията ==
{{раздел-мъниче}}

== Производство ==
{{раздел-мъниче}}
Елементарният бор се получава по различни начини – възстановяване от анхидрид с помощта на метали; електролитно редуциране от стопилки; редуциране на борни халогениди с водород. Възможна е и термична дисоциация на борните халогениди и хидриди.<ref name=":0" />

При загряване на боракс се получава H<sub>3</sub>BO<sub>3</sub> вследствие на хидролизни процеси. По-нататък от H<sub>3</sub>BO<sub>3</sub> се получава B<sub>2</sub>O<sub>3</sub>, който чрез редукция с Mg или алкални метали дава бор:

<chem>B2O3 + 3Mg -> 3MgO + 2B</chem>.

При тези условия се отделя аморфен бор, който трябва да се очисти от оксида и борида на редуктора.<ref name=":1" />

Друг по-евтин метод за получаване на нечист бор е чрез електролиза на K[BF<sub>4</sub>], който се разтваря в стопилка на евтекична смес от KCl и KF с температура на топене 800&nbsp;°C. Чист бор се получава чрез термична дисоциация на боран или чрез редукция на BCl<sub>3</sub> или BBr<sub>3</sub> с водород:

<chem>B2H6 ->[{T}] 2B + 3H2 ^</chem>

<chem>2BBr3 + 3H2 -> 2B + 6HBr ^</chem>.<ref name=":1" />

При тези реакции се получава също аморфен бор, който се загрява продължително при висока температура (под температурата на топене), при което се получава компактна кристална маса. Този метод е известен под названието ''прахова металургия''. При нагряване на аморфен бор между 1000 – 1200 °C се получават α- и β-ромбоедичните модификации.<ref name=":1" />

== Приложение ==
Борът с висока степен на честота се явява подходящ елемент за легиране на полупроводникови материали, придавайки ''р''-проводимост на силиция и германия.

За регулатор на мощността на ядрените реактори се използва <sup>10</sup>B, който се характеризира с голямо напречно сечение на залавяне на топлинни неутрони (3836 b).<ref name=":0" /> Ако е нужно да се използват материали с малко напречно сечение на залавяне на неутрони е подходящ изотопът <sup>11</sup>B. Двата изотопа на бора дават възможност да се измерва [[неутронно лъчение|потокът на неутроните]] чрез използване на два термистора – единият с <sup>10</sup>B, а другият с <sup>11</sup>B. В първия термистор се провежда ядрената реакция:

<chem>^10B + n -> ^7Li + ^4He + 2,8 MeV</chem>

Отделената енергия повишава температурата на термистора многократно повече в единия, отколкото в другия. Тази разлика в температурите дава възможност чрез съответната градуировка да се определя интензивността на неутронния поток.

Бор-10 се използва и за направата на детектори за регистриране на бавни неутрони. Един такъв детектор е пропорционалният брояч, напълнен с BF<sub>3</sub> (газ) при налягане под една атмосфера, с който се регистрират сигнали от α-частици. За да се увеличи ефективността на такъв детектор, във вътрешността се нанася твърд <sup>10</sup>B.

Висока степен на поглъщане на топлинни неутрони от <sup>10</sup>B се прилага и в медицината за облъчване на тумори. В пациента се инжектират борни съединения, които се нотрупват бързо и за предпочитане в тумора, след което туморната област се облъчва с топлинни неутрони.

В сплави на цветни и черни метали, борът повишава тяхната износоустойчивост и повишава температурите им на топене.<ref name=":0" /> Борът най-добре очиства медта от разтворените в нея газове. Наситена с бор повърхност (1 – 2×10<sup>-6</sup> m дълбочина) довежда до образуването на бориди на тези метали, които са твърди и издръжливи на износване. Обикновено нанасянето на бора става чрез имплантация или дифузия при висока температура. Той влиза в състава на корозионноустойчиви и топлоиздръжливи справи, като например феробор. До 10% добавка от бор повишава механичните свойства на стоманата и славите на цветните метали.<ref name=":0" />

== Биологични ефекти ==
{{раздел-мъниче}}
За много живи организми борът е жизненоважен, а заедно с [[Мед|медта]], [[Магнезий|магнезия]], [[Молибден|молибдена]] и [[Цинк|цинка]], е [[микроелемент]].<ref name=":0" /> Борът повишава усвояването на [[Калций|калция]], [[Магнезий|магнезия]] и [[Витамин C|витамин С]] в организма. Недостигът на бор се отразява отрицателно на семенните култури, поради което в почвата се вкарват борни торове.

== Източници ==
<references/>

{{Периодична система}}

[[Категория:Бор (елемент)| ]]
[[Категория:Металоиди]]