Chemisches Verhalten von Bor

Elementares Bor ist reaktionsträge und reagiert meist erst bei höheren Temperaturen. Auch starke nichtoxidierende Säuren greifen es nicht an. Mit Li-Metall reagiert es ab ca. 250$^\circ$C mit $Cl_2, Br_2, O_2,$ $S$ und $N_2$ oberhalb von 400$^\circ$C . Bei hohen Temperaturen kann Bor $H_2O, CO_2$ und $SiO_2$ zu $H_2, C$ und $Si$ reduzieren. Obwohl die Differenz der Elektronegativitäten zwischen B und den Nichtmetallen recht gross ist, gibt es keine Salze mit $B^{3+}-$Kationen. Die polarisierende Wirkung von $B^{3+}$ ist so gross, dass immer Verbindungen mit starkem kovalentem Bindungsanteil entstehen.

Bor neigt zur Koordinationszahl drei und damit zur $sp^2-$Hybridisierung. Dadurch sind gute Voraussetzungen für $\pi -$Bindungen gegeben:

Abbildung 25: Ausbildung von $\pi-$Bindungen am Beispiel von BF$_3$.
Das Boratom bildet mit nichtbindenden Elektronen der F-Atome $\pi-$Bindungen. Durch die delokalisierte $\pi-$Bindung verkürzt sich die Bindungslänge auf 130 pm (B-F 145 pm, B=F 125 pm), die Lewis-Acidität verringert sich.

Durch Ausbildung der Doppelbindung(en) erreicht Bor auch eine Oktettelektronenkonfiguration.
Durch Dimerisierung bzw. Polymerisierung kann mit solchen Monomeren ein neuer Bindungstyp aufgebaut werden, die Dreizentrenbindung.

$$H_2BH + HBH_2 \longrightarrow H_2BH_2BH_2 \qquad \Delta H^\circ = -164 kJ mol^{-1}~$$

In den Elementstrukturen, aber auch in Borverbindungen sind häufig Dreizentrenbindungen anzutreffen. Man unterscheidet:
Geschlossene Dreizentrenbindungen

geschlossene B-B-B-Dreizentrenbindung

Offene Dreizentrenbindungen

links: offene B-B-B-Dreizentrenbindung.
rechts: MO-Schema eienr B-H-B-Dreizentrenbindung

Letztere ist typisch für die reichhaltige Familie der Borpolyeder in Boranen und Boriden. Üblicherweise klassifiziert man die Boride nach ihren B-Netzwerktypen, weil davon unterschiedliche, interessante Sorten auftreten. Neben isolierten $X^{\delta -}-$ und $X_2^{\quad\delta -}-$ (X=B, C), die auch in Carbiden häufig sind, findet man u.a.:
B-Ketten

Isolierte B-Atome	Mn$_4$B; M2$_3$B (Tc, Re, Co, Ni, Pd); Pd$_5$B$_2$;
Die B-B-Abstände liegen	Me$_7$B$_3$(Tc, Re, Ru, Rh); Me$_2$B (Ta, Mo, W, Mn,
zwischen 210 und 330 pm	Co, Ni)
Isolierte B$_2$-Paare	Cr$_5$B$_3$; Me$_3$B$_2$(V, Nb, Ta)
B-B-Abstände: 179-180 pm
Bor-Zickzackketten	Me$_3$B$_4$ (Ti, V, Nb, Ta, Cr, Mn, Ni)
	MaB(Ti, Hf, V, Nb, Ta, Cr, Mo, W, Mn, Fe, Co, Ni)
B-B-Abstände: 175-185 pm

B-Sechsringbänder

Bor-Doppelketten	Me$_3$B$_4$ (V, Nb, Ta, Cr, Mn)
B-B-Abstand: 175 pm

graphitartige Schichten

Bor-Schichten
	MeB$_2$ (Mg, Al, Sc, Y, Ti, Zr, Hf, V, Nb, Ta, Cr, Mo, W, Mn, Tc, Re, Ru, Os, U, Pu) Me$_2$B$_5$ (Ti, W, Mo)
B-B-Abstände: 170-186pm

zweidimensional vernetzte Schichten

dreidimensional vernetzte Oktaedergerüste

Boride mit grossen Borgehalten bilden Strukturen mit einem dreidimensionalen Netzwerk aus Boratomen.

links: MeB$_4$ (Ho, Er, Tm, Lu, Ca, Y, Mo, W, Th)
rechts: MeB$_6$ (Ca, Sr, Ba, Eu(II), Yb(II), La, Lanthanoide, Th)