Borowodory

Ten artykuł dotyczy boranów – borowodorów. Zobacz też: oksoborany (borany) – pochodne kwasów borowych.

Borowodory (borany) – nieorganiczne związki chemiczne złożone z wodoru i boru. Monomeryczny BH3 jest miękkim kwasem Lewisa [1]. Ze względu na dużą skłonność do dimeryzacji nie występuje w stanie wolnym, a jedynie w postaci kompleksów ze związkami nukleofilowymi, czyli zasadami Lewisa (np. z pirydyną, C5H5N:BH3), a w stanie wolnym dimeryzuje. Dwa najprostsze stabilne borany są gazami (B2H6 i B4H10), cięższe cieczami np. (B5H9, B5H11, B6H10, B6H12), a B10H14 ( dekaboran) jest ciałem stałym.

Ze względu na zwartość struktury wyróżniamy m.in. kloso-, nido- i arachno-borany. Mimo że bor dysponuje tylko trzema elektronami walencyjnymi, borany zawierają często więcej wodoru niżby to wynikało z wartościowości. Jest to tłumaczone tworzeniem tzw. wiązań trójcentrowych dwuelektronowych np. B−H−B.

Lekkie borany są bardzo łatwopalne – diboran samorzutnie zapala się w powietrzu i płonie zielonym płomieniem dając przy tym dwukrotnie więcej ciepła niż spalanie takiej samej masy węglowodorów, a także bardzo gwałtownie reaguje z wodą, w wyniku reakcji tworząc kwas ortoborowy:

B2H6 + 6H2O6H2 + 2H3BO3

Pierwszym chemikiem, który opisał i uzyskał borowodory w laboratorium, był Alfred Stock:

4BCl3 + 3LiAlH42B2H6 + 3LiAlCl4
  • porównanie właściwości borowodorów (25 °c) [2]
  • przypisy

Porównanie właściwości borowodorów (25 °C) [2]

Wzór Nazwa Stan skupienia Temp. topn. [°C] Temp. wrz. [°C] Reakcja z powietrzem Reakcja z wodą Trwałość termiczna Model cząsteczki
B2H6 diboran gaz −165 −92,5 samorzutnie zapalny natychmiastowa hydroliza względnie trwały w 25 °C Diborane-3D-balls.png
B4H10 tetraboran(10) gaz −121 18 czysty nie zapala
się samorzutnie
hydroliza w ciągu doby względnie szybki
rozkład w 25 °C
Tetraborane-3D-balls.png
B5H9 pentaboran(9) ciecz −47 60 samorzutnie zapalny > 30 °C hydroliza po ogrzaniu trwały w 25 °C;
powolny rozkład w 150 °C
Pentaborane-3D-balls.png
B5H11 pentaboran(11) ciecz −123 63 samorzutnie zapalny szybka hydroliza szybki rozkład w 25 °C
B6H10 heksaboran(10) ciecz −62 108 samorzutnie zapalny hydroliza po ogrzaniu powolny rozkład w 25 °C
B6H12 heksaboran(12) ciecz −82 80–90 całkowita z wytworzeniem B4H10 trwały kilka godzin w 25 °C
B8H12 oktaboran(12) ciało stałe −20 rozkład > −20 °C
B8H18 oktaboran(18) ciało stałe nietrwały
B9H15 enneaboran(15) ciało stałe 2,6 trwały
B10H14 dekaboran(14) ciało stałe 99,7 213 bardzo trwały powolna hydroliza trwały w 150 °C Decaborane-3D-balls.png
Inne języki
العربية: بورانات
čeština: Borany
English: Boranes
español: Borano
فارسی: بوران‌ها
français: Borane
Gaeilge: Bóráin
한국어: 보레인류
italiano: Borani
қазақша: Борсутектер
latviešu: Borūdeņraži
Lëtzebuergesch: Boranen
മലയാളം: ബോറേനുകൾ
日本語: ボラン
oʻzbekcha/ўзбекча: Borvodorodlar
Plattdüütsch: Boran
português: Borano
română: Borani
русский: Бороводороды
српски / srpski: Boran
srpskohrvatski / српскохрватски: Boran
suomi: Boraani
svenska: Boran
українська: Бороводні
中文: 硼烷