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52.040
[10.806, 10.821] u−3, +3
[He] 2s2 2p1BBore

Bore

Le bor est un minéral chimique avec le symbole B et le numéro atomique 5. Produit entièrement par la spallation des rayons cosmiques et les supernovae et non par la synthèse nucléaire stellaire, c'est un élément peu abondant dans le système solaire et la croûte terrestre. Le bor est concentré sur Terre par la solubilité dans l'eau de ses plus courants minéraux naturels, les minéraux borates.

Identité

Masse atomique
[10.806, 10.821] u
Catégorie
Métalloïdes
Groupe
13
Période
2
Bloc
p
États d'oxydation
−3, +3
État physique (à 25 °C)
Solide
Apparence
brun noir

Structure électronique

Configuration électronique
1s2 2s2 2p1
Configuration abrégée
[He] 2s2 2p1
Électrons par couche
2, 3
Électronégativité (Pauling)
2.04
Affinité électronique
27.0 kJ/mol
1ʳᵉ énergie d'ionisation
801 kJ/mol
Énergies d'ionisation
801 · 2427 · 3660 · 25026 · 32827 kJ/mol

Propriétés physiques

Point de fusion
2075.8 °C (2349 K)
Point d'ébullition
3926.8 °C (4200 K)
Densité
2.08 g/cm³
Capacité thermique molaire
11.1 J/(mol·K)

Comportement chimique de l'bore

Le bore possède trois électrons de valence ([He] 2s² 2p¹) et une électronégativité élevée pour sa position (2,04), donc il agit presque toujours à l'état +3 formant des liaisons essentiellement covalentes. C'est un métalloïde déficient en électrons : il n'atteint pas l'octet par lui-même et compense par des liaisons multicentres, comme dans les boranes. Sa chimie se situe entre celle de l'aluminium (plus métallique) et celle du carbone, avec des oxydes et des halogénures acides qui sont des acides de Lewis.

Réactivité

  • 4 B + 3 O₂ → 2 B₂O₃

    Chauffe jusqu'à l'incandescence, il brûle dans l'oxygène formant de l'oxyde de bore, un solide acide vitreux qui se dissout dans l'eau donnant de l'acide borique. À température ambiante, il est légèrement réactif en raison de sa dureté et de sa passivation.

  • 2 B + 3 F₂ → 2 BF₃

    Avec le fluor, il réagit directement donnant le trifluorure de bore, un gaz qui est un acide de Lewis classique : il accepte des paires d'électrons et catalyse les polymérisations et les alkylations.

  • 2 B + 6 NaOH → 2 Na₃BO₃ + 3 H₂

    Les bases chaudes et concentrées l'attaquent en formant des borates solubles avec dégagement d'hydrogène. Cette réactivité confirme son caractère non métallique, loin de l'aluminium.

  • 2 B + 3 Mg → Mg₃B₂

    Avec des métaux très électropositifs, il forme des borures, où il agit formellement à l'état −3. Le diborure de magnésium (MgB₂) est un supraconducteur en dessous de 39 K.

Composés notables

ComposéFormuleUtilisation ou importance
Acide boriqueH₃BO₃Antiseptique doux, collyres, ignifugeants et flux
BoraxNa₂B₄O₇·10H₂ODétergents, verres borosilicatés et émaux céramiques
Trifluorure de boreBF₃Catalyseur acide de Lewis en pétrochimie et polymérisation
Carbure de boreB₄CL'un des matériaux les plus durs ; blindages et abrasifs
Nitrure de bore hexagonalBNLubrifiant « graphite blanc » ; céramiques isolantes thermiques et électriques

Distribution de la couche électronique

Diagramme de distribution de la couche électronique de Bore.Diagramme de style Bohr : le noyau se trouve au centre et les électrons sont disposés sur des orbites circulaires concentriques, une par niveau d'énergie.BAfficher dans le générateur d'atomes

Isotopes

Le bore naturel combine deux isotopes stables : le bore-11 (¹¹B), avec six neutrons et 80,1 %, et le bore-10 (¹⁰B), avec cinq neutrons et 19,9 %. Le bore-10 absorbe les neutrons avec une grande efficacité et est utilisé dans les barres de contrôle pour réacteurs, les blindages et la thérapie par capture de neutrons contre le cancer (BNCT).

Occurrence et production

C'est un élément rare (environ 10 ppm de la croûte) qui n'apparaît jamais à l'état libre. Ses minerais sont les borates : le borax et la kernite des déserts turc et californien, et la colemanite et l'ulexite. On l'obtient en réduisant l'oxyde avec du magnésium ou par électrolyse de sels fondus ; le bore ultrapur pour l'électronique est préparé par décomposition du diborane.

Histoire et origine du nom

Les borates étaient utilisés depuis l'Antiquité dans les émaux et la métallurgie, mais l'élément a été isolé en 1808 presque simultanément : Joseph Louis Gay-Lussac et Thenard en France, et Humphry Davy en Angleterre, en réduisant l'acide borique. Berzelius a baptisé le bore, à partir du borax carbonisé, et le bore cristallin pur n'a pas été obtenu avant 1909, par Weintraub.

Applications et importance de l'bore

Utilisations de l'élément

Le bore amorphe est utilisé dans les feux d'artifice, comme désoxydant métallurgique et dans les allumeurs ; le bore cristallin est un dopant semiconducteur ; et ses fibres entrent dans la composition de matériaux composites légers.

Utilisations de ses composés

L'acide borique sert d'antiseptique et de collyre ; le borax entre dans les détergents, les verres borosilicatés et les émaux ; le trifluorure de bore catalyse la pétrochimie ; le carbure de bore est utilisé pour les blindages ; le nitrure de bore sert de lubrifiant et d'isolant thermique.

Santé, sécurité et environnement

Rôle biologique

Le bore est un oligo-élément essentiel pour les plantes et participe au métabolisme du calcium, du magnésium et de la vitamine D chez l'homme, mais il n'a pas de fonction biologique clairement définie comme chez les autres minéraux. L'excès peut être toxique.

Sécurité

Le bore et ses composés sont manipulés avec précaution : le borax et l'acide borique peuvent irriter la peau et les yeux, et leur ingestion n'est pas recommandée. Pour les usages domestiques ou agricoles, suivre les instructions du produit.

Environnement

Le bore est un oligo-élément avec une marge étroite entre carence et toxicité pour les plantes. Dans l'environnement, sa concentration dépend du sol et de l'eau d'irrigation, et un excès peut brûler les bords des feuilles et nuire aux cultures.

Questions fréquentes sur l' Bore

À quoi sert le bore dans le corps humain ?

Le bore est un oligo-élément qui participe au métabolisme du calcium, du magnésium et de la vitamine D, et peut influencer la santé osseuse et les processus inflammatoires. Cependant, il n'existe pas de besoin quotidien universellement établi et aucune fonction essentielle clairement définie comme pour d'autres minéraux. Il est obtenu principalement des fruits, des noix, des légumineuses et des légumes. Les suppléments ne doivent être utilisés qu'avec l'avis d'un professionnel, car l'excès peut être toxique.

Le bore est-il bon pour les plantes ?

Oui, le bore est un oligo-élément essentiel pour de nombreuses plantes. Il participe à la formation de la paroi cellulaire, au transport des sucres, à la pollination, à la nouaison et au développement des racines et des points de croissance. Sa carence peut provoquer des fruits déformés, des feuilles épaisses ou cassantes et la mort des points de croissance. Cependant, la fenêtre entre carence et toxicité est étroite : l'excès de bore brûle les bords des feuilles et nuit à la culture, donc une analyse de sol est conseillée.

Le bore est-il utilisé dans le verre et la céramique ?

Oui. Le bore est essentiel dans la fabrication du verre borosilicate, un matériau résistant aux changements brusques de température et à la dilatation thermique. Il est donc utilisé dans la verrerie de laboratoire, les casseroles de cuisine, les ampoules pharmaceutiques et l'optique. Dans la céramique et les émaux, les borates aident à abaisser la température de fusion, à améliorer la brillance et à augmenter la durabilité. Il est également utilisé dans les détergents, les engrais, les ignifugeants et les matériaux isolants, selon le composé spécifique.

Pourquoi le bore est-il utilisé dans les engrais ?

Le bore est ajouté aux engrais lorsque le sol ne fournit pas assez de bore disponible pour la culture. Il est particulièrement important dans les cultures horticoles, les arbres fruitiers, la betterave sucrière, le tournesol et la vigne, où il influence la floraison, la nouaison et la qualité des fruits. Il peut être appliqué au sol ou par voie foliaire, selon le culture et le diagnostic agronomique. Comme l'excès est facilement toxique pour les plantes, la dose doit être basée sur une analyse du sol ou des feuilles et des recommandations techniques.

Le bore est-il la même chose que le borax ?

Non. Le bore est l'élément chimique, tandis que le borax est un minéral et un composé qui contient du bore, plus précisément un borate de sodium hydraté. Le borax a été utilisé dans le nettoyage, la conservation, la céramique et comme source de bore pour les plantes, mais il ne doit pas être confondu avec un produit sûr pour la consommation humaine. La manipulation du borax nécessite de la prudence : il peut irriter la peau et les yeux, et son ingestion n'est pas recommandée. Pour les usages domestiques ou agricoles, suivre les instructions du produit.

Quels aliments contiennent du bore ?

Le bore apparaît naturellement dans les aliments d'origine végétale, surtout les noix comme les amandes et les noix, les légumineuses, les avocats, les pruneaux séchés, les raisins, les pommes, les poires et certains légumes. La quantité dépend du sol, de l'eau d'irrigation et de la transformation des aliments. Dans un régime varié basé sur les fruits, les légumes, les légumineuses et les noix, l'apport est généralement suffisant sans suppléments. Les personnes ayant des restrictions alimentaires ou des traitements médicaux doivent consulter avant de prendre des produits à base de bore.

Le bore est-il dangereux pour la santé ?

Le bore en quantités alimentaires usuelles n'est pas considéré comme dangereux pour la plupart des gens, mais les composés de bore peuvent être toxiques à fortes doses. Une exposition excessive, surtout par ingestion de borax ou d'acide borique, peut provoquer une irritation digestive, des nausées, des vomissements et des effets sur les reins ou le système nerveux. Il peut aussi irriter la peau et les yeux. Le borax ne doit jamais être utilisé comme complément ni appliqué sans suivre les instructions de sécurité du fabricant.

Principales sources consultées : PubChem, Royal Society of Chemistry, NIST, IUPAC. Dernière révision : novembre 2026.