Kwas metaborowy

Kwas metaborowy
Nazwy
	nazwa IUPAC Kwas oksoborynowy
	Inne nazwy Kwas metaborowy
Identyfikatory
Numer CAS	13460-51-0;
Model 3D ( JSmol )	Interaktywny obraz; Interaktywny obraz;
ChemSpider	22900 ;
Karta informacyjna ECHA	100.033.313
Numer WE	236-659-8;
Referencja Gmelin	121829
Identyfikator klienta PubChem	24492;
Pulpit nawigacyjny CompTox ( EPA )	DTXSID6065478 ;
	InChI InChI=1S/BHO2/c2-1-3/h2H Klucz: VGTPKLINSHNZRD-UHFFFAOYSA-N ;
	UŚMIECH O=BO; OB1OB(O)OB(O)O1;
Nieruchomości
Wzór chemiczny	B 3 H 3 O 6
Masa cząsteczkowa	131,45 g·mol -1
Wygląd	białe ciało stałe
Gęstość	1,784 g cm -3
Temperatura topnienia	176 ° C (349 ° F; 449 K)
Kwasowość ( p Ka )	9.236
Baza sprzężona	Metaboran
Struktura
Geometria koordynacyjna	trygonalny w B
Zagrożenia
	Oznakowanie GHS :
Piktogramy
Hasło ostrzegawcze	Ostrzeżenie
Zwroty wskazujące rodzaj zagrożenia	H315 , H319 , H335
Zwroty wskazujące środki ostrożności	P261 , P305+P351+P338
	O ile nie zaznaczono inaczej, dane podano dla materiałów w stanie normalnym (przy 25°C [77°F], 100 kPa). Referencje w infoboksie

Kwas metaborowy to nazwa rodziny związków nieorganicznych o tym samym wzorze empirycznym HBO ₂ . różniących się budową molekularną . Są to bezbarwne, rozpuszczalne w wodzie ciała stałe powstałe w wyniku odwodnienia lub rozkładu kwasu borowego .

Kwas metaborowy jest formalnie kwasem macierzystym anionów metaboranowych .

Struktura

Główne formy kwasu metaborowego to:

Modyfikacja III, czyli trimeryczna, o wzorze cząsteczkowym H ₃ B ₃ O ₆ . Cząsteczka ma symetrię C3h _, z sześcioczłonowym pierścieniem naprzemiennych atomów boru i tlenu w rdzeniu, z grupami OH przyłączonymi do borów. Struktura krystaliczna jest rombowa ze strukturą podobną do arkusza, podobną do struktury samego kwasu borowego. Otrzymuje się go przez ogrzewanie kwasu ortoborowego w temperaturze 80-100 °C, z utratą wody:

3 B(OH) ₃ → (BOH) ₃ O ₃ + 3 H ₂ O

Modyfikacja II. Polimer o budowie podobnej do odmiany III, z tą różnicą, że pierścienie są połączone, a 1/3 centrów boru jest czworościennych. Wzór cząsteczkowy to zatem . _nH Struktura _krystaliczna_HO [−B(BOH) 2O3O− ] jest jednoskośna Ta forma ma wyższą temperaturę topnienia (201 °C) i gęstość (2,045 g/cm ³ ) Otrzymuje się go przez ogrzewanie postaci trimerycznej w temperaturze 130-140 ° C w zamkniętej ampułce (aby zapobiec odwodnieniu), rombowy kwas metaborowy przekształca się w postać jednoskośną (II):

Konwersja rombowego do jednoskośnego kwasu metaborowego.

Forma sześcienna. Jest to białe ciało stałe i tylko słabo rozpuszcza się w wodzie, która topi się w temperaturze około 236 ° C. Otrzymuje się go przez ogrzewanie odmiany II lub III do temperatury powyżej 140 °C.

Reakcje

Po podgrzaniu do temperatury powyżej około 170°C kwas metaborowy odwadnia się, tworząc kwas tetraborowy , zwany także kwasem piborowym (H ₂ B ₄ O ₇ ):

4 HBO ₂ → H ₂ B ₄ O ₇ + H ₂ O

Metaborany

Metaborany są pochodnymi BO ₂⁻ . Podobnie jak kwas metaborowy, metaborany mają odmienne struktury. Przykładami są metaborany sodu i potasu, sole utworzone przez deprotonowanie rombowego kwasu metaborowego zawierającego cykliczny jon B ₃ O ₆³⁻ oraz metaboran wapnia Ca(BO ₂ ) ₂ , który zawiera polimeryczny jon łańcuchowy (BO ₂⁻ ) _n .

^ GHS: Sigma-Aldrich 413453
^ ^ab ^Greenwood , NN; & Earnshaw, A. (1997). Chemia pierwiastków (wyd. 2), Oxford: Butterworth-Heinemann. ISBN 0-7506-3365-4 .
^ ^a ^b HJ Becher „Kwas metaborowy” Handbook of Preparative Inorganic Chemistry, wyd. 2. Pod redakcją G. Brauera, Academic Press, 1963, NY. Tom. 1. str. 791.
^ ^a ^b WH Zachariasen „Struktura krystaliczna jednoskośnego kwasu metaborowego” Acta Crystallogr. 1963, tom. 16, s. 385-389. doi : 10.1107/S0365110X6300102X
^ ^a ^b Freyhardt, CC; Wiebcke, M.; Felsche, J. (2000). „Fazy jednoskośne i sześcienne kwasu metaborowego (dokładne ponowne oznaczenia)” . Acta Crystallogr C. 56 (3): 276–278. doi : 10.1107/S0108270199016042 . PMID 10777918 .
^ Gurwinder Kaur, Shagun Kainth, Rohit Kumar, Piyush Sharma i OP Pandey (2021): „Kinetyka reakcji podczas nieizotermicznej syntezy trójtlenku boru w stanie stałym poprzez odwodnienie kwasu borowego”. Kinetyka reakcji, mechanizmy i kataliza , tom 134, strony 347–359. doi : 10.1007/s11144-021-02084-8
^ Siavash Aghili, Masoud Panjepour i Mahmood Meratian (2018): „Analiza kinetyczna powstawania trójtlenku boru w wyniku termicznego rozkładu kwasu borowego w warunkach nieizotermicznych”. Journal of Thermal Analysis and Calorimetry , tom 131, strony 2443–2455. doi : 10.1007/s10973-017-6740-3

[1] GHS: Sigma-Aldrich 413453

[green1997-2] Greenwood , NN; & Earnshaw, A. (1997). Chemia pierwiastków (wyd. 2), Oxford: Butterworth-Heinemann. ISBN 0-7506-3365-4 .

[brau1963-3] HJ Becher „Kwas metaborowy” Handbook of Preparative Inorganic Chemistry, wyd. 2. Pod redakcją G. Brauera, Academic Press, 1963, NY. Tom. 1. str. 791.

[zach1963-4] WH Zachariasen „Struktura krystaliczna jednoskośnego kwasu metaborowego” Acta Crystallogr. 1963, tom. 16, s. 385-389. doi : 10.1107/S0365110X6300102X

[frey2000-5] Freyhardt, CC; Wiebcke, M.; Felsche, J. (2000). „Fazy jednoskośne i sześcienne kwasu metaborowego (dokładne ponowne oznaczenia)” . Acta Crystallogr C. 56 (3): 276–278. doi : 10.1107/S0108270199016042 . PMID 10777918 .

[kaur2021-6] Gurwinder Kaur, Shagun Kainth, Rohit Kumar, Piyush Sharma i OP Pandey (2021): „Kinetyka reakcji podczas nieizotermicznej syntezy trójtlenku boru w stanie stałym poprzez odwodnienie kwasu borowego”. Kinetyka reakcji, mechanizmy i kataliza , tom 134, strony 347–359. doi : 10.1007/s11144-021-02084-8

[aghi2018-7] Siavash Aghili, Masoud Panjepour i Mahmood Meratian (2018): „Analiza kinetyczna powstawania trójtlenku boru w wyniku termicznego rozkładu kwasu borowego w warunkach nieizotermicznych”. Journal of Thermal Analysis and Calorimetry , tom 131, strony 2443–2455. doi : 10.1007/s10973-017-6740-3