Boro rūgšties fizikinės ir cheminės savybės

Mar 19, 2026

Palik žinutę

[[A_NewsDataDownLoad]]

Boro rūgštis turi sluoksniuotą struktūrą, kurią sudaro asimetriniai vandeniliu -surišti B(OH)3 vienetai, kurių atstumas tarp sluoksnių yra 318 pikometrų. Jis tirpsta vandenyje, alkoholyje, glicerolyje, eteriuose ir eteriniuose aliejuose; jo vandeninis tirpalas silpnai rūgštus. Boro rūgšties tirpumas vandenyje didėja didėjant temperatūrai ir gali išgaruoti su vandens garais. Vandeniniame tirpale boro rūgštis daugiausia egzistuoja kaip nejonizuoti B(OH)3 monomerai, tačiau nedidelė B(OH)3 molekulių dalis kompleksuojasi su OH- jonais vandenyje, todėl tirpalas tampa šiek tiek rūgštus.

 

Boro rūgštis yra monoprotinė, labai silpna rūgštis. Jo rūgštingumas nėra kilęs iš protonų donorystės. Kadangi boras yra elektronų -trūkumo atomas, jis gali pridėti hidroksido jonų iš vandens molekulių ir išlaisvinti protoną. Ši elektronų -trūkumo savybė panaudojama pridedant polihidroksi junginių (tokių kaip glicerolis ir glicerolis), kad susidarytų stabilūs kompleksai, taip padidinant jo rūgštingumą.

 

Boro rūgšties rūgštingumo (pKa=9.25) priežastis:

Tačiau tirpale esančios medžiagos iš tikrųjų nėra tokios paprastos. Buvo pranešta, kad boro rūgšties yra praskiestuose tirpaluose (<0.025 mol/L) in the forms of B(OH)3 and [B(OH)4]-. However, at higher concentrations, the acidity of the solution increases significantly. Through pH and conductivity studies, it is believed that a stronger triboronic acid (pKa = 6.84) is formed in more concentrated boric acid solutions. Its anion structure is a cyclic triboronic acid with a hydroxyl group added.

 

Netgi susidarė tetraboro rūgštis H2B4O7 (pKa1≈4, pKa2≈9). Be to, triborato jonų buvimas buvo patvirtintas mišriuose boro rūgšties ir borato tirpaluose. Žinoma, yra daug teorijų apie poliboro rūgščių ir poliboratų egzistavimą ir formas. Tačiau populiariausi poliborato jonai yra HB2O4-, H4B3O7-, B4O72-, HB4O7- ir B5O8-, tarp kurių labiausiai tikėtinas yra triborato jonai.

 

Į boro rūgštį pridėjus glicerolio, suaktyvėja esterifikacija, sumažėja borato jonų koncentracija ir skatinama boro rūgšties jonizacija, taip padidinant tirpalo rūgštingumą. Be glicerolio, boro rūgštis ir jos boratai gali greitai sudaryti stabilius chelatus su kitais polioliais ir -hidroksikarboksirūgštimis, daugiausia santykiu 1:1, bet kartais ir 1:2. Boro rūgšties rūgštingumą gali žymiai padidinti integruojantis poliolių poveikis; pavyzdžiui, esant manitoliui, boro rūgšties jonizacijos konstanta gali padidėti 104 kartus (nuo pKa=9.25 iki 5,15), tai yra pagrindas titruoti boro rūgštį NaOH tirpalu, esant manitoliui analitinės chemijos metu.

 

Boro rūgštis reaguoja su vandenilio fluorido rūgštimi vandeniniame tirpale, kad iš karto susidarytų trifluorboro rūgštis, kuri vėliau lėtai virsta tetrafluorboro rūgštimi:

Yra keletas tarpinių produktų, sudarančių visą reakcijos seką: H[B(OH)4], H[BF(OH)3], H[BF2(OH)2], H[BF3(OH)] ir H[BF4]. Iš jų tik monofluorboro rūgštis H[BF(OH)3] yra laikinas tarpinis produktas; kitos trys fluororūgštys yra stabilios ir gali būti paruoštos atskirai.

Siųsti užklausą
Siųsti užklausą