ением или восстановлением его гало-генидов, а также разложением водородных соединений бора. Он имеет черный цвет и среди простых веществ по твердости уступает только алмазу.

Природный бор состоит из двух стабильных изотопов: 10В и 11 В. Первый из них сильно поглощает медленные нейтроны. Поэтому бор и его соединения применяются в ядерной технике. Из них изготовляют регулирующие стержни реакторов, а также используют их в качестве материалов, защищающих от нейтронного облучения.

В металлургии бор применяется как добавка к стали и к некоторым цветным сплавам. Присадка очень небольших количеств бора уменьшает размер зерна, что приводит к улучшению механических свойств сплавов. Применяется также поверхностное насыщение стальных изделий бором — борирование, повышающее твердость и стойкость против коррозии.

Вода не действует на бор; концентрированные же серная и азотная кислоты окисляют его в борную кислоту. Например:

В + 3HN03 = Н3В03 + 3N02f

При комнатной температуре бор соединяется только с фтором, на воздухе он не окисляется. Если нагреть аморфный бор до 700 °С, то он загорается и горит красноватым пламенем, превращаясь в оксид; при этом выделяется большое количество теплоты:

4В + 302 = 2В203 + 2508 кДж

При высокой температуре бор соединяется со многими металлами, образуя бор иды, например, борид магния MgaB2. Многие бориды очень тверды и химически устойчивы, причем coxpazinior эти свойства при высоких температурах. Для них характерна также тугоплавкость. Например, борид циркония ZrB2 плавится при 3040 С. Благодаря таким свойствам бориды некоторых металлов применяются для изготовления деталей реактивных двигателей и лопаток газовых турбин.

При накаливании смеси бора с углем образуется карбид бора В4С. Это тугоплавкое вещество (темп, плавл. около 2350 °С), обладающее очень высокой твердостью и химической стойкостью. Кар-

б ид бора применяется для обработки твердых сплавов; его механические свойства сохраняются при высоких температурах.

С галогенами бор также реагирует при нагревании и образует вещества общей формулы ВГ3. Как уже было показано на примере BF3 (см. стр. 131), в этих соединениях бор находится в состоянии 5р2-гибридизании, образуя с галогенами плоские молекулы с углами между связями Г—В—Г, равными 120°.

Галогениды бора, как и другие соединения бора неполимерного строения, являются электронодефицитными (см. стр. 590). Так, в молекуле фторида бора во внешнем электронном слое атома бора находятся всего шесть электронов:

8 F : В : F :

В этом состоянии атом бора может, следовательно, быть акцептором электронной пары. Действительно, BF3 соединяется по до-норно-акцепториому способу с водой, аммиаком и другими веществами; известен также комплексный анион BFI". Во всех подобных соединениях ковалентность и координационное число бора равны четырем, а атом бора находится в состоянии гибридизации sp3 и образует тетраэдрические структуры.

Бороводороды (б ораны). При действии соляной кислоты на бор ид магния Mg3B2 получается сложная смесь различных бороводородов, анлогичных угле- и кремневодородам. Из этой смеси выделены в чистом виде следующие бороводороды:

В2Не; В4Н10; В5Н9; В5Н31; BeH10f В10Н14

газо- жидкие твердый

образный

Главным продуктом взаимодействия борида магния с соляной кислотой является тетраборан В4Н10 — летучая жидкость (темп, кип. 18 °С) с очень неприятным запахом, пары которой воспламеняются на воздухе. При хранении тетраборан постепенно разлагается с образованием простейшего из полученных бороводородов — диборана В2Н6. Последний представляет собой газ, конденсирующийся в жидкость при —92,5 °С. На воздухе он не загорается, но водой, как и другие бороводороды, тотчас же разлагается с отщеплением водорода и образованием борной кислоты НзВОз*

В2Н6 + 6Н20 « 2Н3ВОа + 6Н3

Атомы бора в молекулах бороводородов связаны друг с другом ЭОДород-ными «мостиками», например:

Н\ А /Н

)в/ ж

Рис. 164. Перекрывание атомных орбиталей в молекуле диборана.

Пунктиром на этой схеме показаны трехцентровые связи: здесь общая пара электронов занимает молекулярную орбиталь, охватывающую три атома — «мостн-ковый» атом водорода и оба атома бора. Такая орбиталь образуется вследствие перекрывания ls-орбитали атома водорода с 5/?3-гибридкыми орбиталями двух атомов бора (см. рис. 164), Четыре «концевых» атома водорода связаны с атомами бора обычными двухцентровымп двухэлек-тропными связями. Таким образом, из двенадцати валентных электронов, имеющихся в атомах, составляющих молекулу диборана. восемь участвуют в образовании двухцентровых связей В—Н, а четыре образуют две трехцентровые связи В—Н—В.

Наибольшее практическое значение имеют кислородные соединения бора.

Оксид бора, или борный ангидрид, В203 может быть получен или путем непосредственного соединения бора с кислородом, или прокаливанием борной кислоты. Это бесцветная хрупкая стекловидная масса, плавящаяся при температуре около 300 °С, Борный ангидрид очень огнестоек и не восстанавливается углем даже при белом калени