2015-08-05
org.kosen.entty.User@45655f25
노대지덕(tjaudwns0123)
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안녕하세요, 저는 대학교 1학년에 재학 중인 학생인데요...
원자번호 5번, 붕소(Boron)의 자연계 내 존재 상태에 대해서 자세히 알고 싶어 이렇게 글을 씁니다!
1. 금속, 비금속도 아닌 준금속에 속한 붕소는 B2와 같은 형태는 가질 수 없는지 궁금합니다.
더불어 절대 옥텟은 만족할 수 없는지, 가장 안정한 상태는 무엇인지도 알고 싶습니다!
2. 자연계에서 어떤 상태, 어떤 화합물의 형태로 존재하는지 궁금합니다.
이상입니다!
원자번호 5번, 붕소(Boron)의 자연계 내 존재 상태에 대해서 자세히 알고 싶어 이렇게 글을 씁니다!
1. 금속, 비금속도 아닌 준금속에 속한 붕소는 B2와 같은 형태는 가질 수 없는지 궁금합니다.
더불어 절대 옥텟은 만족할 수 없는지, 가장 안정한 상태는 무엇인지도 알고 싶습니다!
2. 자연계에서 어떤 상태, 어떤 화합물의 형태로 존재하는지 궁금합니다.
이상입니다!
- 붕소
- 화학
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각 분야 한인연구자와 현업 전문가분들의 답변을 기다립니다.
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답변 3
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답변
정윤석님의 답변
2015-08-06- 3
Boron붕소는 화학기호 B를 가지는 원자 번호 5번인 원소이다. 붕소는 반금속이다. 붕소는 항성에서의 핵융합에 의해 생성되지 않고 우주선에 의한 핵파쇄로 생성되기 때문에 베릴륨과 마찬가지로 태양계나 지구에서 존재비가 낮다. 하지만 붕산염borate와 같이 자연적인 붕소의 화합물들은 물에 잘 녹을 수 있어 지구에 농축되어있다.
화학적으로 붕소로만 이루어진 화합물은 지구에서 자연적으로 발견되지 않는다. 산업적으로 매우 순수한 붕소를 생산하는 것은 어려운데, 붕소는 적은양의 탄소 또는 다른 원소들을 함유하면 내열성의 물질이 되는 경향이 있기 때문이다. 붕소의 동소체가 존재하는데, 무정형의 붕소는 갈색 가루이고, 결정형의 붕소는 검은색이며 매우 단단하며(모스 굳기로 9.5) 실온에서 전도성이 별로 없다. 원소 붕소는 반도체 산업에서 dopant도펀트로 사용된다.
지구에서 자연적으로 발견되진 않지만, 붕소는 산화수가 3보다 작은 다양한 안정한 화합물을 형성한다. 많은 공유 결합 화합물에 대해서 형식 산화수는 붕소 수소화물과 금속 붕소염에서 적은 의미를 가진다. 할로젠화물도 역시 B(I)과 B(II) 유도체를 형성한다. N2 와 같은 전자수를 가지는 BF는 액체 상태에서는 분리할 수 없지만, B2F4나 B4Cl4는 발견할 수 있다.
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답변
박영환님의 답변
2015-08-10- 1
위키백과 https://en.wikipedia.org/wiki/Allotropes_of_boron를 보시면 도움되실 겁니다.
질문하신 것들에 대한 답변을 요약드리면 다음과 같습니다.
먼저, B2가 불가능한지에 대해서는, 기체상태라면 가능합니다.
단, 상온에서 붕소는 고체이므로 기체가 되려면 매우 낮은 압력이거나 매우 높은 온도가 필요하겠죠.
상온 상압에서 결정화된 고체는 특이한 구조를 가지는데, 대부분 12개의 붕소원자가 정20면체(icosahedron)를 이루고 간혹 낱 개의 붕소 원자가 이들 구조체 사이에 가교(bridging)되어 있습니다.
octet를 만족하지 않는다고는 할 수 없는 것이, 3-center 2-electron의 결합이 존재하므로 electron counting은 탄소화합물에서 보는 일반적인 경우와 다릅니다.
앞으로 무기화학을 더 공부하시면 이해되실 부분입니다.
2번 질문에서, 자연계에서는 다양한 산화물 형태로 존재합니다. 이것도 위키백과에서 검색해 보십시오.
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답변
김강형님의 답변
2015-08-13- 1
첨부파일
수소나 실리콘처럼 공유결합을 만들게 되면 가능하지만 그런 보론은 자연상에서 발견되지 않았습니다.
혹시 지구 내부같은 곳에서는 고온, 고압이라 가능할 지도 모르죠.
자연적으로는 보론끼리 공유결합이 안되지만 인공적으로는 탄소나노튜브나 다이아몬드, 금속 특히 마그네슘 위에 보론을 도핑하면 B-B 공유결합을 한다고 합니다.
http://www.nature.com/srep/2012/120413/srep00363/full/srep00363.html?WT.ec_id=SREP-639-20120501
http://journals.aps.org/prl/abstract/10.1103/PhysRevLett.86.4656
-> http://arxiv.org/pdf/cond-mat/0101446.pdf
http://arxiv.org/ftp/cond-mat/papers/0105/0105555.pdf
감사합니다...^^