Boori
Ominaisuudet > Kemialliset ominaisuudet > Boorin yhdisteet

Boori esiintyy yhdisteissään pääasiassa hapetusluvulla +III. Sen pieni koko ja korkea ionisoitumisenergia aiheuttavat sen, että yhdisteet ovat pääasiassa kovalenttisesti sitoutuneita molekyyliyhdisteitä, eikä B3+-ionia sisältäviä yhdisteitä tunneta. Boorin elektronegatiivisuus on lähellä hiilen ja vedyn elektronegatiivisuuksia, minkä vuoksi näiden yhdisteillä on lukuisia erikoisia ominaisuuksia.
Boori reagoi kaikkien halogeenien kanssa muodostaen booritrihalogenideja (BX3), jotka ovat kaikki kovalenttisia ja molekyyligeometrialtaan tasomaisia molekyylejä. Boorin ja fluorin välisen σ-sidoksen sidosenergia on 613 kJ/mol, mikä on korkein tunnettu arvo σ-sidokselle. Booritrihalogenidit poikkeavat oktettisäännöstä siten, että keskusatomina oleva boori ei saavuta oktettia. Ne ovat siis elektronivajaita yhdisteitä, joissa boorilla on tyhjä 2pz-orbitaali. Tämän vuoksi booritrihalogenidit ovat Lewis-happoja. Booritrihalogenidien lisäksi tunnetaan boorin halogeeniyhdisteitä, joiden kaavat ovat muotoa B2X4 tai BnXn, jossa n on 4 tai 8–12. Näistä jälkimmäiset muistuttavat rakenteeltaan boraaneja.
Boori muodostaa useita rakenteiltaan ja kaavoiltaan monimuotoisia yhdisteitä hapen kanssa. Tunnetuimpia ovat booritrioksidi (B2O3), boorihappo (H3BO3) ja erilaiset boraatit ja polyboraatit. Booritrioksidi on luonteeltaan happoanhydridi ja muodostaa veden kanssa boorihappoa. Booritrioksidin lisäksi tunnetaan myös useita muita boorin oksideja, kuten suboksidit BO2, B6O, B7O, B12O2 ja B13O2. Boraattianioneja ovat muun muassa ortoboraatti-ioni (BO33-), tetraboraatti-ioni (B4O96−) ja dekaboraatti-ioni. Boraatti- ja polyboraatti-ionit voivat olla rakenteeltaan ketjumaisia, rengasrakenteisia tai monimutkaisia verkkomaisia rakenteita. Boraattien rakenteessa on usein mukana myös hydroksidi-ioneja ja vaihtelevia määriä kidevettä.
Boori muodostaa yhdisteitä myös hiilen ja typen kanssa. Boorikarbidi on yksi kovimmista tunnetuista aineista, ja boorinitridi on isoelektroninen grafiitin kanssa ja muistuttaa sitä rakenteeltaan ja ominaisuuksiltaan. Boratsiini (B3N3H6) on rakenteeltaan ja useilta reaktioiltaan analoginen bentseenin kanssa, ja sitä kutsutaankin usein epäorgaaniseksi bentseeniksi.
Boori muodostaa itseään elektropositiivisempien metallien kanssa borideja. Erilaisia binäärisiä borideja tunnetaan jo yli 200. Nämä ovat usein suhteiltaan epästoikiometrisia ja tyypiltään välisijayhdisteitä, joissa pienikokoinen booriatomi on sijoittunut metallihilan välisijoihin. Boridien rakenne on usein kerrosmainen. Borideille on tyypillistä kovuus ja hauraus. Magnesiumdiboridi muuttuu suprajohteeksi 21 K lämpötilassa.
Boorin hydridejä kutsutaan boraaneiksi, joista yksinkertaisin stabiili yhdiste on diboraani. Boraaneissa sidokset vetyjen ja booriatomien välillä ovat poikkeuksellisia. Booriatomit ovat sitoutuneet toisiinsa usein niin kutsutun vetysillan välityksellä, jolloin sama vetyatomi on sitoutunut kahteen booriatomiin. Kaavoiltaan ja rakenteiltaan erilaisia neutraaleja boraaneja tunnetaan yli 50 ja boraanianioneja vieläkin enemmän. Boraaneissa osa booriatomeista voi olla korvautunut hiiliatomeilla, jolloin puhutaan karboraaneista, metalliatomilla, jolloin kyseessä on metalloboraani tai sekä hiili- että metalliatomilla, jolloin puhutaan metallokarboraaneista.
Boorin orgaanisia yhdisteitä ovat muut muassa alkoholien ja boorihapon reagoidessa muodostuvat boraattiesterit ja boronihapot, joiden kaava on (RB(OH)2).