BORTOLUSSI ANDREA ISIS MANZINI SAN DANIELE 4 ^ A SCIENTIFICO IL BORO

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1 BORTOLUSSI ANDREA ISIS MANZINI SAN DANIELE 4 ^ A SCIENTIFICO andrea-borto@hotmail.it IL BORO

2 Spettro di emissione del boro Combustione di un composto del boro, il trimetilborato B(OCH 3 ) 3. La colorazione verde della fiamma è tipica dello spettro di emissione del boro. Durante la combustione si forma un fumo bianco di anidride borica che rapidamente può convertire in acido borico in presenza di acqua.

3 Il Boro nella tavola periodica Simbolo: B Numero atomico: 5 Numero di massa: 10,81 Gruppo: III Periodo: 2 Blocco: p È un non metallo

4 Proprietà atomiche del Boro Elettronegatività: 2,0 Numero di ossidazione: +3 Energia di prima ionizzazione: 801 kj/mol Raggio atomico: 85 pm Configurazione elettronica: [He] 2s² 2p¹ Configurazione elettronica del boro

5 Il Boro in Natura Gli Stati Uniti d'america e la Turchia sono i più grandi produttori di boro; Non è presente in natura nella sua forma elementare; Si trova combinato nel borace, nella sassolite, nella colemanite, nella kernite, nell'ulexite e nei borati.

6 Proprietà fisiche del Boro Stato di aggregazione: solido (non metallo) Temperatura di fusione: 2076 C Punto di ebollizione: 3927 C Calore di fusione: 50,2 kj/mol Densità: 2,34

7 Metodi di produzione Riduzione del triossido di carbonio con un metallo alcalino o alcalino-terroso; Riduzione elettrolitica di borati e fluoborati; In Italia il boro (più precisamente un suo composto, l acido borico) viene ricavato dai soffioni boraciferi, molto diffusi in provincia di Pisa; Per preparare boro in quantità industriali si utilizza di preferenza il processo Moissan, di riduzione esotermica del triossido con magnesio: 3Mg + B 2 O 3 2B + 3MgO

8 Utilizzi del boro A causa del suo colore di fiamma verde, il boro amorfo è usato nei fuochi d artificio; L acido borico viene utilizzato in medicina come blando anestetico, antisettico, insetticida, disinfettante; Alcuni composti sono utilizzati nella sintesi organica e nella manifattura di vetri borosilicati Composti usati anche come conservanti del legno; I filamenti di boro sono utilizzati per strutture aerospaziali avanzate.

9 Alcuni composti del Boro L acido Borico (triossoborico) H ³ BO ³ : è presente nei soffioni dei vulcani e in acque molto mineralizzate; Triossido di boro: ottenuto, oltre che dalla reazione tra ossigeno e boro, dalla disidratazione dell acido borico ad elevata temperatura e pressione ridotta; Carburo di boro: ottenuto per riduzione del triossido di boro con carbone a 2500 ; Borani: composti del boro con l idrogeno, come il diborano.

10 Acido Borico H BO ³ ³ Veniva importato dal Tibet; Scoperto nelle acque nella zona della Valle del diavolo (Pisa); Il francese Francesco De Larderel costruì ai primi dell'800 un complesso industriale che prenderà poi il nome di Larderello per far evaporare l'acqua dei lagoni e ricavare l'acido borico; Il principe Piero Conti Ginori fu il primo ad utilizzare il vapore per produrre energia; 1904: accese le prime 5 lampadine; 1905: rifornì di energia la fabbrica ed il paese di Larderello;

11 Moderatore nelle centrali nucleari, assorbe i neutroni emessi durante la fissione dell'uranio; Riduce e tiene sotto controllo la velocità delle reazioni nucleari; Il 2 novembre 2011, nella centrale nucleare di Fukushima, si è individuato il rischio di una possibile fissione nucleare in atto; Per evitare questa possibilità gli addetti alla sicurezza hanno subito iniettato acqua e acido borico attraverso un tubo di raffreddamento.

12 Borano BH 3 Nel formare composti con l idrogeno, il boro tende a promuovere un suo elettrone dall orbitale s all orbitale p y, ottenendo un orbitale s e due orbitali p, tutti incompleti. Dal mescolamento di un orbitale s con due orbitali di tipo p si ottengono 3 orbitali ibridi detti orbitali sp 2 che si dispongono su di un piano formando angoli di 120 l'uno dall'altro. A questo punto 3 atomi di idrogeno mettono in comune con ogni singolo orbitale incompleto del boro il loro elettrone, ottenendo una molecola triangolare planare. Formula di struttura del BH 3 Struttura di Lewis del BH 3

13 Il Boro e la biologia È un oligoelemento indispensabile per il corretto funzionamento della biochimica animale; Tra i principali alimenti che contengono boro ci sono carote, fagioli, nocciole, verdura a foglia verde e frutta fresca come uva e pere; Ha un effetto positivo sull'assorbimento del calcio nell'uomo ed allo stesso tempo previene la perdita del magnesio; È utile alla prevenzione dell osteoporosi; Innalza i livelli di estrogeni e di vitamina D anche nelle donne in menopausa; Si trova nella vitamina K, indispensabile alla corretta coagulazione del sangue, e modifica l osteocalcina, proteina dell osso; Può avere effetti anti-infiammatori per le articolazioni.

14 Tossicità del Boro Preso in dosi eccessive, può causare problemi di salute, come l infettarsi dello stomaco o del cervello, che portano alla morte; Quando gli animali assorbono grandi quantità di boro gli organi riproduttivi maschili vengono influenzati ; Gli animali tendono a soffrire di irritazione del naso quando respirano il boro.

15 Bibliografia e sitografia Le idee della chimica, Valitutti Tifi Gentile, Zanichelli Introduzione alla chimica, A. Alterio, Petrini Chimica-online.it Lenntech.it Wikipedia.it