هل البورون معدن؟ (لماذا؟)

لا، البورون ليس معدنًا . وهو عنصر فلز يظهر خصائص كل من المعادن وغير المعدنية.

حسنًا، كانت تلك مجرد إجابة بسيطة. ولكن هناك بعض الأشياء الإضافية التي يجب معرفتها حول هذا الموضوع والتي ستجعل مفهومك واضحًا للغاية.

لذلك دعونا ننتقل مباشرة إلى ذلك.

لماذا يعتبر البورون شبه فلز؟

يصنف البورون على أنه شبه فلز لأنه يظهر بعض خصائص المعادن وبعض خصائص اللافلزات. وهو موجود في الجدول الدوري بين المعادن واللافلزات، في المجموعة 13 والفترة 2.

يحتوي البورون على ثلاثة إلكترونات تكافؤ، مما يجعله مشابهًا لغيره من المعادن غير المعدنية في سلوكه الكيميائي.

ومع ذلك، فهو يتمتع أيضًا بنقطة انصهار عالية، وسالبية كهربية منخفضة، وهو موصل جيد للحرارة، وخصائص المعادن.

يشكل البورون أيضًا مركبات تساهمية ويمكن أن يعمل كعامل مؤكسد ومختزل، مثل المواد اللافلزية، ولكن يمكنه أيضًا تكوين سبائك مع المعادن، مثل المعدن.

بشكل عام، فإن الجمع بين هذه الخصائص يجعل البورون شبه فلز، وهي فئة فريدة من العناصر التي تظهر خصائص كل من المعادن واللافلزات.

قائمة خصائص البورون

فيما يلي قائمة بخصائص البورون:

• الصلابة: يعتبر البورون من أصلب العناصر وله صلابة موس تبلغ 9.3، مما يجعله مادة مفيدة لأدوات القطع والمواد الكاشطة.
• كثافة منخفضة: البورون عنصر خفيف تبلغ كثافته 2.34 جرام لكل سنتيمتر مكعب، وهي أقل من العديد من المعادن.
• نقاط انصهار وغليان عالية: يتمتع البورون بنقطة انصهار عالية تبلغ 2075 درجة مئوية ونقطة غليان تبلغ 4000 درجة مئوية، مما يجعله مفيدًا في تطبيقات درجات الحرارة المرتفعة.
• موصلية كهربائية جيدة: على الرغم من أنها ليست بجودة المعادن، إلا أن البورون يتمتع بموصلية كهربائية معقولة تزداد مع درجة الحرارة.
• الاستقرار الكيميائي: البورون خامل نسبياً لمعظم الأحماض والقلويات والمذيبات العضوية، مما يجعله مادة مفيدة للتطبيقات الكيميائية.
• امتصاص النيوترونات: يحتوي البورون على مقطع عرضي مرتفع لامتصاص النيوترونات، مما يجعله مفيدًا في التطبيقات النووية مثل التدريع وقضبان التحكم.
• الخصائص البصرية: يتمتع البورون بخصائص بصرية جذابة، بما في ذلك معامل الانكسار العالي والشفافية في منطقة الأشعة تحت الحمراء، مما يجعله مفيدًا في الألياف الضوئية والتطبيقات الأخرى.

بشكل عام، مزيج البورون الفريد من نوعه من الخصائص يجعله مادة قيمة في مجموعة واسعة من التطبيقات، من المفاعلات النووية إلى إلكترونيات الحالة الصلبة.

كيف يختلف البورون عن الفلزات الأخرى؟

يختلف البورون عن أشباه الفلزات الأخرى بعدة طرق:

1. التكوين الإلكتروني: يحتوي البورون على تكوين إلكتروني 1s ² 2s ² 2p ¹ ، في حين أن أشباه الفلزات الأخرى مثل السيليكون والجرمانيوم لها تكوينات إلكترونية 1s ² 2s ² 2p ⁶ 3s ² 3p ² و1s ^{2 2s 2} 2p 6 3s ² 3p ⁶ 4s ² 3 ^{د 10} 4ص ² على التوالي. وهذا يعني أن البورون لديه ثلاثة إلكترونات تكافؤ فقط، بينما تحتوي أشباه الفلزات الأخرى على عدد أكبر، مما قد يؤثر على سلوكها الكيميائي.
2. الحجم الذري: البورون له حجم ذري أصغر من أشباه الفلزات الأخرى من نفس الفترة، مثل السيليكون والجرمانيوم. في الواقع، يحتوي البورون على عدد أقل من الإلكترونات وعدد أقل من الطبقات الإلكترونية.
3. الصلابة: البورون أصعب بكثير من أشباه الفلزات الأخرى وحتى بعض المعادن، وذلك بسبب روابطه التساهمية القوية.
4. السلوك الكيميائي: يتصرف البورون بشكل مختلف عن أشباه الفلزات الأخرى في بعض التفاعلات الكيميائية. على سبيل المثال، البورون أكثر تفاعلاً مع الأكسجين من السيليكون والجرمانيوم ويشكل مجموعة مختلفة من الأكاسيد. بالإضافة إلى ذلك، من غير المعروف أن البورون يشكل كربيدات مستقرة، على عكس أشباه الفلزات الأخرى.
5. الدور البيولوجي: على عكس أشباه الفلزات الأخرى، يعد البورون عنصرًا أساسيًا لنمو وتطور العديد من النباتات وقد يلعب دورًا في صحة العظام لدى البشر.

بشكل عام، على الرغم من أن البورون يشترك في بعض الخصائص مع أشباه الفلزات الأخرى، إلا أن تركيبه الإلكتروني الفريد وحجمه الذري وسلوكه الكيميائي يميزه عن العناصر الأخرى في هذه المجموعة.

قراءة متعمقة

هل البورون مادة غير معدنية؟
لماذا الأكسجين ليس معدن؟
هل النيون معدن؟
هل الصوديوم معدن أم غير معدن؟
هل السيليكون معدن أم غير معدن؟