● 원자번호 : 5
● 족 : 13족(2주기)
● 원자량 : 10.81
● 밀도 : 2.35g cm^-3
● 각 전자 궤도의 전자 수 : 2, 3
● 녹는 온도(mp) : 2,300 섭씨
● 끓는 온도(bp) : 2,500 섭씨
특징 : 붕소는 핵에 5개의 양성자와 6개의 중성자를 가졌으며, 핵 주변에는 5개의 전자가 돕니다.
1807년 영국의 험프리 데이비(Humpry Davy)가 붕산을 전기분해하여 홑원소물질로서 처음으로 추출했다. 붕소의 동소체 중 가장 안정한 상태는 a-rhombohedral 상인데 구조가 심히 아스트랄 하다는 점이다. 이 때 붕소는 열 두개의 붕소 원자가 꼭지점마다 위치한 정이십면체 모양의 붕소 분자 B12가 규칙적으로 배열되어 있는데, 이는 각 붕소 원자가 이웃한 다서색의 붕소 원자와 공유결합을 하고 있는 셈이다. 원자 크기가 작은 2주기 원소에서는 이자체로도 놀라운 일이다.
붕소는 단단하지만 잘 부서지는 비금속 원소입니다. 붕소가 소속된 13족 원소들 중에서 오직 붕소만 비금속이고 알루미늄을 비롯한 다른 원소들은 금속입니다. 붕소는 지각에 0.0003%뿐인 귀한 원소로서, 순수한 붕소는 갈색을 띠며, 다이아몬드에 버금가는 강도를 가졌습니다. 그러나 자연계에서는 순수한 상태로 발견되지 않고, 산소와 물 그리고 나트륨이 결합한 붕사(Borax)라 부루는 흰색 고체 화합물로 존재합니다. 붕사는 미국 캘리포니아 중의 말라버린 호수 바닥 등에서 산출됩니다. 지하수 중에 무기염류가 많이 녹아 있는 경수에 붕사를 넣으면, 물속의 마그네슘이나 칼슘 같은 염류와 결합하여 찌꺼기 같은 침전물로 되므로, 빨래가 잘 되는 연수로 변합니다. 붕소 화합물로 중요한 것이 붕산(boric acid)입니다. 붕사에 염산이나 황산을 반응시키면 붕산이 생겨나지요. 붕산은 아주 약한 산성이며 살균작용이 있으므로 눈 세정제와 바퀴벌레 퇴치 약으로 사용합니다. 붕산을 첨가하여 유리를 만들면 아주 단단해집니다. 이름난 내열유리 상품인 파이렉스(pyrex)는 붕산 유리입니다. 붕산 유리는 온도가 갑자기 높아져도 열팽창률이 작아 잘 깨지지 않으므로, 조리용 유리 주전자나 유리 냄비 또는 실험실의 플라스크 같은 유리 기구 제조에도 이용됩니다. 붕소는 중성자를 잘 흡수하는 성질이 있어, 원자력 발전소의 원자로에서 감속제의 하나로 매우 잘 이용하고 있습니다. 원자로에서는 핵분열 연료인 우라늄-235에 중성자를 충돌시켜 핵분열 반응을 일으키는데, 이때 우라늄 핵이 조개 지면 더 많은 중성자가 튀어나오므로 순식간에 연쇄적으로 핵분열 반응이 일어나게 됩니다. 그러나 튀어나오는 중성자를 적당히 흡수하면, 연쇄반응 속도를 조절할 수 있지요. 원자로에서는 붕소 막대를 우라늄 연료 사이에 집어넣어 핵분열 속도를 조절합니다. 만일 원자로의 연료를 교체하기 위해 원자로 가동을 중지해야 할 필요가 있다면, 붕소 막대를 충분히 밀어 넣어 핵반응을 중단시킵니다.
붕소는 반도체(트랜지스터) 제조에도 매우 중요합니다. 오늘날 반도체는 컴퓨터와 휴대폰, 비디오, TV, 계산기 등 거의 모든 전자기기에 쓰입니다. 많은 반도체는 규소나 게르마늄에 붕소를 교묘하게 섞어 만들고 있습니다. 규소 또는 게르마늄에 붕소라는 불순물을 미량 넣을 때, 이불순물을 화학 용어로 도판트(dopant)라 합니다. 규소는 바깥 궤도에 4개의 전자가 있지만 붕소는 3개가 있습니다. 그러므로 규소 원자들 사이의 붕소 원자는 전자 1개가 부족한 +전하 사이에 있게 됩니다. 이러한 규소 결정에 전류를 흘리면, 붕소 원자 이웃에 있던 원자의 전자 1개가 전자가 없는 자리로 이동하게 되고 그 자리는 다시 전자가 비게 됩니다. 전자가 없는 자리를 메우느라 전자의 이동이 계속되면, 규소 결정은 전류가 흐르는 반도체가 됩니다. 반도체는 빛을 전류로 바꾸는 태양전지에도 이용됩니다. 오늘날 화학의 발전에 따라 붕소의 성질과 용도가 계속 개발될 것이고 앞으로의 붕소의 이용용도에도 귀추가 주목됩니다.
붕산은 약한 산성이며, 살균력이 있습니다. 바퀴벌레, 흰 개미, 벼룩, 좀벌레 등의 퇴치에 이용합니다. 해충이 붕산을 먹으면 위장 장애를 일으켜 죽습니다. 붕산 1스푼, 설탕 10스푼, 물 1컵을 섞은 용액을 솜덩이에 적셔 해충이 다니는 곳에 두지요. 곤충은 붕산을 먹기도 하고 자기 집으로 가져가 주변 해충까지 죽게합니다.