Tetraboran (Tetraborane) – "Molecule of the Week" project

“Molecule of the Week” layihəsi çərçivəsində Tuncay İmanlı tərəfindən yazılan məqalə: “Tetraboran”.

B₄H_1o kimyəvi formuluna malik tetraboran sabit bor-hidrogen birləşmələrindən biridir. 1912-ci ildə Stock və Messenez tərəfindən təsnif edilən ilk bor hidrid birləşməsidir və ilk dəfə Alfred Stock tərəfindən ayrıca öyrənilmişdir. Digər boranlar kimi, tetraboranın quruluşu da hidrogen körpüləri və ya protonlaşmış ikiqat rabitələrlə bağlıdır. Wade qaydalarına rasional olaraq kəpənək həndəsəsinə malikdir. Hər bir bor sp³ hibridləşməsindədir. I və III yerdə dayanan borları əhatə edən üç hidrogenin konfiqurasiyası üçbucağa bənzər şəkildədir və bu quruluşa əsasən təxminən 120 ° rabitə bucağına malik tetraedral hibridizasiya təklif edilir.

Bor hidridləri quruluşundakı diborane (B₂H₆), tetraboran (B₄H_1o), pentaboran (B₅H₁₁) bor atomlarının sayına görə adlandırılır.

Tetraboran bor hidridlərinə xarakterik olan küf qoxusuna malik rəngsiz, zəhərli qazdır. -120 ⁰C-də əriyib, 16 ⁰C-də qaynayır. Benzolda asanlıqla həll olur, 0 ⁰C-dən aşağı temperaturda sabitdir.

Su ilə hidrolizindən bor turşusu, hidrogen alınır:

B₄H₁₀ + 12 H₂O → 4 B(OH)₃ ↓ + 11 H₂ ↑

Otaq temperaturunda bir neçə saat ərzində digər boranlara parçalanır (yüksək temperaturda parçalanma daha sürətli gedir):

B₄H₁₀ → B₂H₆ – B₅H₉ – B₁₀H₁₄ – (BH)_n

100 °C-ə qədər əsasən hidrogen, diboran və pentaboran-9, daha yüksək temperaturda isə hidrogen, pentaboran-9, heksaboran və borla zəngin hidridlərə parçalanır.

Qələvi məhlullarla reaksiyası: B₄H₁₀ + 4 NaOH → 4 Na[B(OH)₄] + 11 H₂ ↑

Qızdırıldıqda ammonyakla reaksiyaya daxil olur: 3 B₄H₁₀ + 12 NH₃ → 4 B₃H₆N₃ + 21 H₂(200 ⁰C,P)

Havada öz-özünə alovlana bilər: 2 B₄H₁₀ + 11 O₂ → 4 B₂O₃ + 10 H₂O

Xlorla reaksiya: 2 B₄H₁₀ + 17 Cl₂ → 8 BCl₃ + 10 HCl

Asan oksidləşdiyi üçün vakuum altında saxlanılmalıdır. Tetraboran hava, oksigen və nitrat turşusu ilə təmasda olduqda alovlanır. Boranlar ümumiyyətlə tetraboran da daxil olmaqla çox zəhərli sayılır və bioloji cəhətdən dağıdıcıdır. Bu qrup birləşmələr mərkəzi sinir sistemini zədələyir. Bu kimyəvi maddənin dovşanlara və siçovullara gündəlik kiçik miqdarda təsirini əhatə edən bir araşdırma canlıların ölümüylə nəticələnmişdir.

Alınması:

1955-ci ildə B₂H₆(diboran) pirolizi ilə sintez edilmişdir. Tetraboran, turşuların maqnezium, alüminium və ya berilium boridlərə təsiri, maqnezium boridin hidrolizi, yüksək temperaturda və ya elektrik boşalmasında bir bor halogenidin hidrogenləşməsi kimi müxtəlif üsullarla alına bilər.

Maqnezium boridin hidrolizi yüksək tetraboran (14%) məhsulu verən reaksiyalardan biridir.

Yoddiboranın natrium ilə reaksiyasından da əldə etmək mümkündür:

2B₂H₅J + 2Na B₄H₁₀ +2NaJ

Fosfat turşusunun maqnezium boridə təsiri:

Mg₃B₂ + H₃PO₄ B₄H₁₀ + Mg₃(PO₄)₂ ↓

Tətbiqi:

Boranlar hidrogenlə zəngin olduqları üçün enerji xammalı olaraq istifadə olunur. Boranlardan tetraboran (B₄H₁₀) raketlərdə bərk yanacaq olaraq istifadə olunur. Bu səbəbdən kosmik tədqiqatlarda strateji əhəmiyyətə malikdir. Xüsusilə ölkəmizdə bor raketlərdən bərk yanacaq olaraq istifadə olunur. Ölkəmizdəki bor ehtiyatını nəzərə alsaq, bor birləşmələrinin ölkəmizin iqtisadiyyatı baxımından nə qədər önəmli olduğunu göz ardı etmək olmaz.

Ədəbiyyat: