Le bore est un élément particulier et pas ennuyeux. On ne le rencontre presque jamais à l'état élémentaire mais il est utilisé depuis l'antiquité au travers de ses composés. De nos jours on les retrouve dans les cuisines et dans les gaz de propulsion des fusées. Le bore est très dur, presque aussi dur que le diamant (qui est la substance la plus pure connue). De ce fait, il est parfois utilisé comme abrasif.
Certaines pâtes à modeler tirent leur élasticité de la présence de borax. (Image: IowaX2/CanStockPhoto)
Le principal composé du bore est le borax, ou tétraborate de sodium, de formule Na2B4O7·10 H2O, qu’on trouve mélangé à des impuretés dans certaines zones désertiques de Turquie, de Californie et du Chili. C’est un sel soluble dans l’eau, qu’on utilise comme détergent doux, comme décapant de soudure, et dans le traitement des peaux. Le borax possède encore la propriété amusante de produire des gels gluants et non collants dits slime, si on le mélange à une solution de gomme végétale ou d’alcool polyvinylique.
Traité par un acide, le borax se transforme en acide borique H3BO3, qui n’a d’acide que le nom, car sa solution aqueuse ne réagit pas avec les indicateurs d’acidité. On utilise sa solution pour le traitement des maladies oculaires.
Le bore B est un atome très curieux, et même unique en chimie, car il possède la propriété de former des molécules «impossibles» avec l’hydrogène (H). Avec l’oxygène et la plupart des autres éléments, il forme des composés où il a toujours une valence de 3, ce qui est conforme aux règles usuelles de la valence. Exemple: BCl3, BF3, B2O3. Par contre, avec l’hydrogène, il forme des composés qui violent toutes les lois de la chimie. En effet, d’une part, le composé logique BH3 n’existe pas. Mais surtout B et H forment des molécules «absurdes» comme B2H6, B5H12, qui sont tout simplement inexplicables par les lois usuelles de la chimie: il manque des électrons pour que ces atomes B et H tiennent ensemble. Les professeurs de chimie évitent de parler en classe de ces substances qui violent délibérément toutes les règles qu’ils enseignent. Et pourtant ces composés existent: ils servent de carburants pour fusées spatiales.
La plupart des bechers utilisés dans les laboratoires de chimie sont en pyrex. Cela permet de chauffer ou refroidir des composés rapidement, ainsi que d'initier des réactions qui produisent de la chaleur ou refroidissent le mélange sans que le verre ne se fissure. Image: webking/CanStockPhoto
Combiné avec l’azote N, le bore forme un nitrure de bore BN, qui est une poudre blanche très fine et très légère, qu’on utilise comme lubrifiant, à cause de son toucher plus doux que la poudre de talc. Sa structure ressemble à celle du graphite (constituants des mines de crayons noirs).
Le verre Pyrex® contient 80% de silice SiO2 (sable) et 13% d’oxyde de bore B2O3, le reste étant constitué d’autres oxydes. C’est le seul verre qui résiste à un échauffement ou un refroidissement brutal. On peut verser de l’eau sur un plat de Pyrex® sortant du four: il ne se cassera pas. D’où son nom tiré de l’anglais: Pie = gâteau, Rex = roi.
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Pour découvrir les propriétés et les utilisations d'autres éléments chimiques, regarde notre dossier «Eléments chimiques au quotidien». |
Texte: Maurice Cosandey et Rédaction SimplyScience.ch
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