ホウ素のソースを表示

{{Redirect|ボロン}}
{| class="wikitable" style="width: 20em; float: right; margin-left: 0.5em; background: white; font-size: 95%"
|- style="background-color: white"
| colspan="2" style="text-align: center" |
{|
| || style="border-style: none; text-align: center" | [[ベリリウム]] - '''ホウ素''' - [[炭素]]
|-
| style="border-style: none; text-align: center; vertical-align: middle" | '''B'''<br/>[[アルミニウム|Al]]
| style="border-style: none" | [[画像:B-TableImage.png|250px]]<div style="text-align: right"><small>[[周期表]]</small></div>
|}
|-
! colspan="2" style="background: #cccc99" | 一般特性
|-
| style="width: 43%" | [[元素の名前順一覧|名称]], [[元素の記号順一覧|記号]], [[元素の番号順一覧|番号]] || ホウ素, B, 5
|-
| [[元素の分類|分類]] || [[半金属]]
|-
| [[元素の族|族]], [[元素の周期|周期]], [[元素のブロック|ブロック]] || [[第13族元素|13 (IIIB)]], [[第2周期元素|2]] , [[pブロック元素|p]]
|-
| [[密度]], [[モース硬度|硬度]] || 2340 kg·m<small><sup>−3</sup></small>, 9.3
|-
| 単体の[[色]] || style="text-align: center" | 黒色<br/>[[画像:B,5.jpg|120px|ホウ素]]
|-
! colspan="2" style="background: #cccc99" | 原子特性
|-
| [[原子量]] || 10.811 [[原子質量単位|u]]
|-
| [[原子半径]] （計測値） || 85 (87) [[ピコメートル|pm]]
|-
| [[共有結合半径]] || 82 pm
|-
| [[ファンデルワールス半径|VDW半径]] || no data
|-
| [[電子配置]] || <nowiki>[</nowiki>[[ヘリウム|He]]<nowiki>]</nowiki>2[[s軌道|s]]<sup>2</sup> 2[[p軌道|p]]<sup>1</sup>
|-
| [[電子殻]] || 2, 3
|-
| [[酸化数]]（[[酸化物]]） || 3（[[酸|弱酸性]][[酸化物]]）
|-
| [[結晶構造]] || [[正方晶系]]
|-
! colspan="2" style="background-color: #cccc99" | 物理特性
|-
| [[相]] || 固体 ([[非磁性体]])
|-
| [[融点]] || 2349 [[ケルビン|K]]<br/>(2079 [[摂氏|°C]], 3769 °[[華氏|F]])
|-
| [[沸点]] || 4200 K<br/>(3927 °C, 7101 °F)
|-
| [[モル体積]] || 4.39 &times; 10<small><sup>−3</sup></small> m<small><sup>3</sup></small>·mol<small><sup>−1</sup></small>
|-
| [[気化熱]] || 489.7 kJ·mol<small><sup>−1</sup>
|-
| [[融解熱]] || 50.2 kJ·mol<small><sup>−1</sup>
|-
| [[蒸気圧]] || 3.48 &times; 10<small><sup>−21</sup></small> [[パスカル|Pa]] (2573 K)
|-
| [[音速|音の伝わる速さ]] || 16200 [[メートル毎秒|m·s<small><sup>−1</sup></small>]] (293.15 K)
|-
! colspan="2" style="background: #cccc99" | その他
|-
| [[クラーク数]] || 0.001[[パーセント|%]]
|-
| [[電気陰性度]] || 2.04 （[[ライナス・ポーリング|ポーリング]]）
|-
| [[比熱容量]] || 1026 J·kg<small><sup>−1</sup></small>·K<small><sup>−1</sup></small>
|-
| [[導電率]] || 1.0 &times; 10<small><sup>6</sup></small> /m·[[オーム|Ω]]
|-
| [[熱伝導率]] || 27.4 W·m<small><sup>−1</sup></small>·K<small><sup>−1</sup></small>
|-
| rowspan="5" | [[イオン化エネルギー]] || 第1: 800.6 kJ·mol<small><sup>−1</sup>
|-
| 第2: 2427.1 kJ·mol<small><sup>−1</sup>
|-
| 第3: 3659.7 kJ·mol<small><sup>−1</sup>
|-
| 第4: 25025.8 kJ·mol<small><sup>−1</sup>
|-
| 第5: 32826.7 kJ·mol<small><sup>−1</sup>
|-
! colspan="2" style="background: #cccc99" | （比較的）安定同位体
|-
| colspan="2" |
{| class="wikitable" style="width: 98%; margin: 0; background: white"
|- style="font-size: 85%; text-align: center; font-weight: bold"
| [[同位体]] || [[天然存在比|NA]] || [[半減期]] || [[崩壊モード|DM]] || [[崩壊エネルギー|DE]]/[[メガ|M]][[電子ボルト|eV]] || [[崩壊生成物|DP]]
|-
| <sup>10</sup>B || 19.9% || colspan="4" | [[中性子]]5個で[[安定同位体|安定]]
|-
| <sup>11</sup>B || '''80.1%''' || colspan="4" | 中性子6個で安定
|}
|-
! colspan="2" style="background: #cccc99; font-size: 85%" | 注記がない限り[[国際単位系]]使用及び[[標準状態]]下。
|}

'''ホウ素'''（-そ、硼素、[[ラテン語|羅]]''Borium'' [[英語|英]]''Boron'' ）は、[[原子番号]] '''5'''の元素。[[元素記号]]は '''B'''。[[第13族元素]]のひとつ。

[[1808年]]に[[ジョセフ・ルイ・ゲイ＝リュサック|ゲイ=リュサック]]と[[ハンフリー・デービー|デービー]]によって[[単体]]の分離が行なわれ、[[アラビア語]]で「[[ホウ砂]]」を意味する ''Buraq'' から命名された。

== 単体 ==
αボロン(α-B<SUB>12</SUB>)、βボロン(β-B<SUB>105</SUB>)などが単体安定構造として存在する。単体は黒みかかっていて、非常に硬く、単体元素としては[[ダイヤモンド]]に次ぐ[[硬度]] 9.3 をしめす。[[半導体]]の性質を持つ。[[結晶]]構造はαボロン、βボロン共に菱面体晶。

比重は、αボロンが2.54、βボロン2.37である。βボロンの[[融点]]は2180°C、[[沸点]]は3658°Cである。水や[[塩酸]]などには不溶。[[硝酸]]には溶ける。常温で[[フッ素]]と反応し、空気中では表面が酸化される。[[水素]]とは[[ボラン]]（ホウ化水素ともいう。水素化物）を形成する。

== 用途 ==
ホウ素が単体で使用されることは少ないが、化合物や合金の形で様々に利用されている。

身近な用途で使用される場合は[[ホウ砂]]や[[ホウ酸]]の状態であることが多い。ホウ砂は[[ガラス]]の原料や[[防腐剤]]、金属の[[還元剤]]、[[溶接]]溶剤や研磨剤、火の抑制剤などに使われ、教育の現場では、[[ホウ砂]]と[[PVA|洗濯糊]]などを用いて[[スライム]]を作成する子供向けの科学実験工作がしばしば行われる。ホウ酸は[[目]]の洗浄剤、[[うがい薬]]や鼻スプレーなど口腔衛生のための[[医薬品]]、[[ホウ酸団子]]として[[ゴキブリ]]駆除などに使われる。

=== 音響機器 ===
密度が小さく、ヤング率が大きく、音の伝わる速さが16200([[メートル毎秒|m·s<small><sup>−1</sup></small>]])と[[アルミ]]の約2.6倍以上であることから、音響材料としては[[ベリリウム]]以上に理想的な素材として知られている<ref>井上敏也 監修『レコードとレコード・プレーヤー』ラジオ技術社 [[1979年|昭和54年]]においてカンチレバーの素材として紹介されている。</ref>が、技術的に加工が難しい素材であった。実際に音響機器の応用商品が流通し始めたのは[[1980年代]]からである。
*[[レコードプレーヤー#カートリッジ|レコード針のカンチレバー]]においては[[品川無線]]、[[シュア (音響機器メーカー)|シュア]]、[[オーディオテクニカ]]、[[ダイナベクター]]、[[デノン]]より商品化されている。
*[[ダイヤトーン]]では炭化ホウ素(B<SUB>4</SUB>C)、をスピーカーの高・中音域ユニットの振動板に用いている

=== 半導体 ===
ホウ素は単体でも[[電流電圧特性]]を示すが、[[半導体素子]]においては多くが[[ケイ素]]への[[ドーパント]]として使用されている。ケイ素はそれ自身では[[真性半導体]]であるが、ホウ素を微量添加することで[[P型半導体]]が作製でき、[[ダイオード]]や[[トランジスタ]]に欠かすことができない材料となる。

=== 原子力 ===
ホウ素の同位体のうち、<sup>10</sup>Bは非常に大きな[[中性子]][[吸収断面積]]をもつため、原子炉内において[[中性子]]の吸収のため[[制御棒]]に、その化合物である[[ホウ酸]]は一次冷却水に溶かし込んで[[加圧水型原子炉]]の[[余剰反応度]]制御に使われる。同様の理由で、微量のホウ素添加を行った金属による放射性物質運搬容器も使用されている。

=== 有機化学 ===
ホウ素の[[有機化学]]への利用は[[ハーバート・ブラウン|H・C・ブラウン]]によって系統的に研究が行われ、ブラウンはその業績によって[[1979年]]に[[ノーベル化学賞]]を授与された。[[還元剤]]としての[[水素化ホウ素ナトリウム]]や[[ヒドロホウ素化]]は現在でも有機合成上さかんに利用されている。

有機ホウ素化合物は[[鈴木・宮浦カップリング]]によって多用な変換が可能なため、複雑な化合物の前駆体として利用されている。

=== 生物 ===
[[植物]]の[[必須元素]]の一つであり、98%は[[細胞壁]]に存在することから、細胞壁の合成、[[細胞膜]]の完全性の維持、[[糖]]の膜輸送、核酸合成、酵素の補酵素などに関係していると予想されているが、まだ解明されてはいない<ref>[http://www.npk.kais.kyoto-u.ac.jp/research/boron/boron.html 京都大学農学部植物栄養学研究室]</ref>。植物中でホウ素輸送を行う物質は2002年に初めて同定された<ref>http://jstshingi.jp/abst/p/07/jst/05/0504.pdf</ref>。

一方、高濃度のホウ素は植物の成長を阻害する<ref>Ross O. Nable, Gary S. Bañuelos, Jeffrey G. Paull, "Boron toxicity", ''Plant Soil'' '''193''', 181-193 (1997). {{Doi|10.1023/A:1004272227886}}</ref>ため、土壌中のホウ素含有量が高い[[オーストラリア]]南部などでは農業が困難となっている<ref>http://www.dwlbc.sa.gov.au/land/topics/rootzone/boron.html</ref>。植物の遺伝子を改変することで、ホウ素耐性を持たせる研究が進められている<ref>Kyoko Miwa, Junpei Takano, Hiroyuki Omori, Motoaki Seki, Kazuo Shinozaki, Toru Fujiwara, "Plants Tolerant of High Boron Levels", ''Science'' '''318''', 1417 (2007). {{Doi|10.1126/science.1146634}}</ref>。

== ホウ素の化合物 ==
[[:Category:ホウ素の化合物]]を参照。

== 関連項目 ==
{{Commons|Boron}}
* [[ヒドロホウ素化]]
* [[ホウ素の同位体]]

== 脚注 ==
<references />

{{DEFAULTSORT:ほうそ}}
{{元素周期表}}
[[Category:ホウ素の化合物|*]]
[[Category:元素]]
[[Category:原子力]]

[[en:Boron]]