Bo là kim loại hay phi kim? Trạng thái tự nhiên và ứng dụng của Bo

Giải đáp thắc mắc Bo là kim loại hay phi kim kèm theo trạng thái tự nhiên và ứng dụng của Bo sẽ giúp các bạn mở rộng kiến thức về nguyên tố này.

1. Bo là kim loại hay phi kim?

- Bo là một nguyên tố á kim (không phải kim loại) hóa trị +3, Bo xuất hiện chủ yếu trong quặng borax. Có hai dạng thù hình của Bo; Bo vô định hình là chất bột màu nâu, nhưng bo kim loại thì có màu đen. Dạng thù hình kim loại rất cứng (9,3 trong thangon Mohs) và là chất dẫn điện kém ở nhiệt độ phòng. Không tìm thấy bo tự do trong tự nhiên.

- Bo (bắt nguồn từ từ tiếng Pháp bore /bɔʁ/) là tên một nguyên tố hóa học trong bảng tuần hoàn nguyên tố có ký hiệu B và số hiệu nguyên tử bằng 5, nguyên tử khối bằng 11.

2. Lịch sử về nguyên tố Bo

 -  Nguyên tố này được phân lập năm 1808 bởi Sir Humphry Davy, Joseph Louis Gay-Lussac và Louis Jacques Thénard, với độ tinh khiết khoảng 50%. Những người này không biết chất tạo thành như là một nguyên tố. Năm 1824 Jöns Jakob Berzelius đã xác nhận bo như là một nguyên tố; ông gọi nó là boron, một từ tiếng Latin có nguồn gốc là burah trong tiếng Ba Tư. Bo nguyên chất được sản xuất lần đầu tiên bởi nhà hóa học người Mỹ W. Weintraub năm 1909.

3. Trạng thái tự nhiên của nguyên tố Bo

- Là nguyên tố tương đối phổ biến trong thiên nhiên. Trữ lượng khoảng 5.10^-4%.

- Có 2 dạng đồng vị bền ¹⁰B (18,87%) và ¹¹B (81,17%).

- Khoáng vật chính ở dạng borac (Na₂B₄O₇.10H₂O), axít boric, colemanit (Ca₂B₆O₁₁.5H₂O), keenit (Na₂B₄O₇.4H₂O); xaxolin (H₃BO₃), ulexit và các borat. Axít boric đôi khi tìm thấy trong nước suối có nguồn gốc núi lửa. Ulexit là khoáng chất borat tự nhiên có thuộc tính của cáp quang học.

- Nguồn có giá trị kinh tế quan trọng là quặng rasorit (kernit) và tincal (quặng borax), cả hai được tìm thấy ở sa mạc Mojave (California).

- Trong nước của lỗ khoan dầu mỏ và trong tro của nhiều than đá có 1 ít hợp chất của Bo.

4. Điều chế Bo

 -  Bo nguyên chất có thể được điều chế bằng việc khử các hợp chất của bo với các halôgen dễ bay hơi bằng hiđrô ở nhiệt độ cao.

     2BCl₃ + 3H₂  → 2B + 6HCl

5. Ứng dụng của nguyên tố Bo

– Bo dạng vô định hình được dùng trong pháo hoa do có ngọn lửa đặc biệt.

– Hợp chất có giá trị kinh tế nhất của Bo là natri tetraborat decahydrat Na₂B₄O₇·10H₂O (borax) được dùng làm lớp vỏ cách nhiệt cho cáp quang hay dùng làm chất tẩy trắng natri perborat.

– Bo¹⁰ được sử dụng trong các lò phản ứng hạt nhân, chống bức xạ và phát hiện nơtron.

– Các hợp chất của Bo được sử dụng dụng nhiều trong tổng hợp các hợp chất hữu cơ, bảo quản gỗ, sản xuất borosilicat, kết cấu tàu vũ trụ, nhiên liệu cho tên lửa…

– Theo Fageria và Gheyi (1999), các vai trò trọng của Bo trong cây là: Bo cần thiết cho sự nảy mầm của hạt phấn và tăng trưởng của ống phấn, rất cần thiết cho sự hình thành tế bào và hạt giống. Bo cũng hình thành nên các phức chất đường/borat có liên quan tới sự vận chuyển đường và đóng vai trò quan trọng trong việc hình thành protein. Bo đóng một vai trò quan trọng trong vận chuyển chất dinh dưỡng bởi tác dụng tăng khả năng thấm ở màng tế bào. Bo tham gia vào quá trình chuyển hóa N và P, tăng số lượng các cụm hoa trong các loại đậu, tăng tỷ lệ nảy mần của hạt giống. Bo có tầm quan trọng đáng kể trong quá trình tổng hợp axit nucleic.