Metaboran

Metaboran
Metaborate.svg
Nazwy
nazwa IUPAC
Metaboran
Identyfikatory
Model 3D ( JSmol )
CHEBI
ChemSpider
1047
  • InChI=1S/BO2/c2-1-3/q-1
    Klucz: VDLZIANVOYDKFH-UHFFFAOYSA-N
  • B(=O)[O-]
Nieruchomości
B O 2 −
Masa cząsteczkowa 42,81 g·mol -1
O ile nie zaznaczono inaczej, dane podano dla materiałów w stanie normalnym (przy 25°C [77°F], 100 kPa).

Metaboran jest anionem ( jonem ujemnym ) składającym się z boru i tlenu , o wzorze empirycznym BO − 2 ; lub dowolna sól z takimi anionami, taka jak metaboran sodu , Na + [BO2 ] - lub metaboran wapnia Ca2 + ([ BO2 ] - ) 2 . Jest to jeden z oksoanionów boru lub borany

W roztworach wodnych anion ten hydrolizuje do tetrahydroksyboranu [B(OH) 4 ] − . Z tego powodu roztwory lub uwodnione sole tych ostatnich są często niewłaściwie nazywane „metaboranami”.

Struktura

Stan stały

solach w stanie stałym metaboran jest często anionem oligomerycznym lub polimerycznym , koncepcyjnie wynikającym z fuzji dwóch lub więcej BO - 2 przez wspólne atomy tlenu. W tych anionach atom boru tworzy wiązania kowalencyjne z trzema lub czterema atomami tlenu. Niektóre konstrukcje są

  • Trimer o wzorze [B 3 O 6 ] 3− lub [(−O−B(−O − )−) 3 ] , składający się z sześcioczłonowego pierścienia naprzemiennych atomów boru i tlenu z trzema dodatkowymi atomami tlenu przyłączonymi do bor. Ta forma występuje na przykład w niektórych bezwodnych metali alkalicznych , takich jak metaboran sodu lub metaboran potasu, w α- i β-metaboranie baru Ba 3 (B 3 O 6 ) 2 , aw soli mieszanej metaboran potasu i kadmu KCdB 3 O 6 . Trzy B-O są prawie równe w soli potasowej (133,1, 139,8 i 139,8 pm ), ale znacznie różnią się w soli sodowej (128,0, 143,3 i 143,3 pm).
  • Nieograniczony łańcuch BO - 3 jednostki połączone pojedynczymi wspólnymi mostkami tlenowymi; to znaczy ···(−O−B(−O − )−) n ··· . Występuje w metaboranie wapnia CaB 2 O4 Ca lub ( BO2 ) 2 .
  • Trójwymiarowa sieć grup tetraedrycznych BO 4 , jak w „metaboranie cynku”, a właściwie mieszanej soli tlenku metaboranu cynku o wzorze elementarnym (Zn 2+ ) 4 (O 2− )([BO 2 ] − 6 ) .
  • Trójwymiarowa regularna tablica [B (O−) 4 ] - tetraedry dzielące wierzchołki, jak w postaci γ wysokiego ciśnienia i wysokiej temperatury metaboran litu LiBO 2 .

Roztwór wodny

Cykliczne aniony trimeru dysocjują prawie całkowicie w roztworze, dając głównie aniony tetrahydroksyboranowe :

[B 3 O 6 ] 3- + 6 H. 2 O 3 [B (OH) 4] (-)

Inne cząsteczki i aniony, takie jak B(OH) 3 , [B 3 O 3 (OH) 4 ] − , [B 3 O 3 (OH) 5 ] 2− i B 4 O 5 (OH) 2− 4 to mniej niż 5% w temperaturze 26°C.

W 1937 roku Nielsen i Ward stwierdzili, że anion metaboranowy w roztworze ma liniową symetryczną strukturę O-B-O z ujemnymi ładunkami tlenu i dodatnim ładunkiem boru. Twierdzenie to zostało jednak zakwestionowane.

Faza gazowa

Para metaboranu cezu zawiera obojętne monomery CsBO 2 i dimery Cs 2 (BO 2 ) 2 oraz ich zjonizowane wersje. Ta sama sytuacja dotyczy metaoranu talu TlBO 2 .

Solidne rozwiązania

W 1964 roku Hisatsune i Surez zbadali widmo w podczerwieni anionów metaboranowych w rozcieńczonych stałych roztworach soli potasowej w halogenkach metali alkalicznych , takich jak chlorek potasu KCl .

Przygotowanie

  1. ^ M. Marezio, HA Plettinger i WH Zachariasen (1963): „Długości wiązań w strukturze metaboranu sodu”, Acta Crystallographica , tom 16, strony 594-595. doi : 10.1107/S0365110X63001596
  2. ^ WH Zachariasen (1937): „Struktura krystaliczna metaboranu potasu, K3 (B3O6)” . Journal of Chemical Physics , tom 5, wydanie 11, strona 919. doi : 10.1063/1.1749962
  3. ^ W. Schneider i GB Carpenter (1970) „Długości wiązań i parametry termiczne metaboranu potasu, K3B3O6”. Acta Crystallographica - Sekcja B tom B26, strony 1189-1191 doi : 10.1107/S0567740870003849
  4. ^ CS Willand i AC Albrecht (1986): „Nieliniowe właściwości optyczne drugiego rzędu metaboranu β-baru: półempiryczne badanie teoretyczne”. Optics Communications , tom 57, wydanie 2, 15 lutego, strony 146-152. doi : 10.1016/0030-4018(86)90146-X
  5. ^ Y. Roussigné, R. Farhi, C. Dugautier i J. Godard (1992): „Ramanowskie badanie obu faz metaboranu baru (BBO)”. Komunikacja półprzewodnikowa . tom 82, wydanie 4, strony 287-293. doi : 10.1016/0038-1098(92)90643-N
  6. ^ P. Ney, MD Fontana, A. Maillard i K. Polgár (1998): „Przypisanie linii Ramana w monokrystalicznym metaboranie baru (β-BaB2O4)”. Journal of Physics: Condensed Matter , tom 10, wydanie 3, strony 673-. doi : 10.1088/0953-8984/10/3/018
  7. ^ Shifeng Jin, G. Chai, J. Liu, W. Wang i X. Chen (2009): „Centrosymetryczny metaboran metalu KCdB 3 O 6 ”. Acta Crystallographica Section C , tom C65, wydanie 7, strony i42-i44. doi : 10.1107/S0108270109021477
  8. ^ WH Zachariasen (1931): „Sieć krystaliczna metaboranu wapnia, CaB2O4”. Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS) , tom 17, wydanie 11, strony 617-619. doi : 10.1073/pnas.17.11.617
  9. ^ M. Marezio, HA Plettinger i WH Zachariasen (1963): „Udoskonalenie struktury metaboranu wapnia”. Acta Crystallographica , tom 16, strony 390-392. doi : 10.1107/S0365110X63001031
  10. ^ (1961): „Nowy typ strukturalny anionu metaboranowego”. Zeitschrift für Kristallographie , tom 115, wydanie 5-6. doi : 10.1524/zkri.1961.115.5-6.460
  11. ^ (1964): „Struktura krystaliczna bezwodnego metaboranu cynku Zn4O (BO2) 6”. Zeitschrift für Kristallographie , tom 119, wydanie 5-6 doi : 10.1524/zkri.1964.119.5-6.375
  12. ^ M. Marezio i JP Remeika (1966): „Polimorfizm związków LiMO2 i wysokociśnieniowa synteza pojedynczych kryształów LiBO2”. Journal of Chemical Physics , tom 44, wydanie 9, strony 3348-. doi : 10.1063/1.1727236
  13. ^ Robert K. Momii i Norman H. Nachtrieb (1967): „Badanie magnetycznego rezonansu jądrowego równowag boranowo-poliboranowych w roztworze wodnym”. Chemia nieorganiczna , tom 6, wydanie 6, strony 1189-1192. doi : 10.1021/ic50052a026
  14. ^ Fayan Zhu, Yongquan Zhou, Chunhui Fang, Yan Fang, Haiwen Ge i Hongyan Liu (2017): „Stowarzyszenie jonów w roztworze metaboranu litu: wgląd Ramana i ab initio”. Fizyka i chemia cieczy , tom 55, zeszyt 2, strony 186-195. doi : 10.1080/00319104.2016.1183003
  15. ^ Yongquan Zhou, Chunhui Fang, Yan Fang, Fayan Zhu, Song Tao, Sha Xu (2012): „Struktura wodnych roztworów metaboranu sodu: badanie dyfrakcji rentgenowskiej”. Russian Journal of Physical Chemistry, tom 86, wydanie 8, strony 1236–1244. doi : 10.1134/S0036024412060349
  16. ^ Yongquan Zhou, Souta Higa, Chunhui Fang, Yan Fang, Wenqian Zhang i Toshio Yamaguchi (2017): „B (OH) 4 - uwodnienie i asocjacja w roztworach metaboranu sodu przez dyfrakcję rentgenowską i empiryczne udoskonalenie struktury potencjału” . Chemia fizyczna Fizyka chemiczna , tom 19, strony 27878-27887 doi : 10.1039/C7CP05107G
  17. ^ J. Rud Nielsen i NE Ward (1937): „Widmo Ramana i struktura jonu metaboranowego”. The Journal of Chemical Physics , tom 5, wydanie 3, strona 201 doi : 10.1063/1.1750008
  18. ^ Mitsuru Asano, Yoshihiko Yasue i Kenji Kubo (1984): „Badanie spektrometrii masowej jonów utworzonych z par metaboranu cezu pod wpływem elektronów”. Journal of Nuclear Science and Technology , tom 21, wydanie 8, strony 614-624. doi : 10.1080/18811248.1984.9731090
  19. ^ David H. Feather i Alfred Buechler (1973): „Gazowy metaboran talu (I) i fluorek glinu talu (I)” . Journal of Physical Chemistry , tom 77, wydanie 12, strony 1599–1600. doi : 10.1021/j100631a027
  20. ^ IC Hisatsune i Noelia Haddock Suarez (1964): „Widma w podczerwieni jonów monomeru i trimeru metaboranu”. Chemia nieorganiczna , tom 3, wydanie 2, strony 168-174. doi : 10.1021/ic50012a003
Pobrano z „ https://en.wikipedia.org/w/index.php?title=Metaborate&oldid=1120424817 ”