Тетрагидроксиборат
| |||
| Имена | |||
|---|---|---|---|
| Название ИЮПАК Тетрагидроксиборат | |||
| Систематическое название ИЮПАК | |||
| Идентификаторы | |||
3D model ( JSmol ) | |||
| ЧЭБИ | |||
| ЧЕМБЛ | |||
| ХимическийПаук | |||
| 1966 | |||
ПабХим CID | |||
Панель управления CompTox ( EPA ) | |||
| Характеристики | |||
| [Ч 4 БО 4 ] − | |||
| Молярная масса | 78.840 g mol −1 | ||
Если не указано иное, данные приведены для материалов в стандартном состоянии (при 25 °C [77 °F], 100 кПа). | |||
Тетрагидроксиборат представляет собой неорганический анион с химической формулой [ВН 4 О 4 ] − или [Б(ОН) 4 ] − . Он не придает окраски солям тетрагидроксибората. Встречается в минерале гексагидроборите . Ca(B(OH) 4 ) 2 · 2 H 2 O , первоначальная формула СаВ 2 О 4 · 6 Н 2 О . [2] Это один из бора оксоанионов , действующий как слабое основание . Систематические названия : тетрагидроксиборануид (заместитель) и тетрагидроксидоборат (1-) (добавка). [1] Его можно рассматривать как сопряженное основание кислоты борной .
Структура
[ редактировать ]Тетрагидроксиборат имеет симметричную тетраэдрическую геометрию . [3] : стр.203–205 изоэлектронен ортоугольной гипотетическому соединению кислоты ( С(ОН) 4 ).
Химические свойства
[ редактировать ]Основность
[ редактировать ]Тетрагидроксиборат действует как слабое основание Бренстеда-Лоури, поскольку может ассимилировать протон ( ЧАС + ), с образованием борной кислоты с выделением воды:
- Б(ОН) - 4 + Н + ⇌ Б(ОН) 3 + Н 2 О
Он также может выделять гидроксид- анион. К − , действуя таким образом как классическое основание Аррениуса :
- Б(ОН) − 4 ⇌ Б(ОН) 3 + ОН − (pK = 9,14 слева) [ нужна ссылка ]
Таким образом, когда борная кислота растворяется в чистой (нейтральной) воде, большая ее часть будет существовать в виде ионов тетрагидроксибората. [ нужна ссылка ]
С диолами
[ редактировать ]В водном растворе тетрагидроксиборат-анион реагирует с цис - вицинальными диолами ( органическими соединениями, содержащими одинаково ориентированные гидроксильные группы в соседних атомах углерода ), (R 1 ,R 2 )=C(OH)-C(OH)=(R 3 ,R 4 ) ), такие как маннит , сорбит , глюкоза и глицерин , с образованием анионных эфиров, содержащих один или два пятичленных соединения. −B−O−C−C−O− кольца. [4]
Например, реакцию с маннитом можно записать как
- [Б(ОН) 4 ] − + Н(НСОН) 6 Н ⇌ [B(OH) 2 (H(HCOH) 2 (HCO-) 2 (HCOH) )] − + 2 Н 2 О
- [B(OH) 2 (H(HCOH) 2 (HCO-) 2 (HCOH) 2 H)] − + Н(НСОН) 6 Н ⇌ [B(H(HCOH) 2 (HCO-) 2 (HCOH) 2 H) 2 ] − + 2 Н 2 О
Давая общую реакцию
- [Б(ОН) 4 ] − + 2 Н(НСОН) 6 Н ⇌ [B(H(HCOH) 2 (HCO-) 2 (HCOH) 2 H) 2 ] − + 4 Н 2 О
Эти сложные эфиры маннитобората довольно стабильны и, таким образом, истощают содержание тетрагидроксибората в растворе. [5] [6] [3]
Добавление маннита к исходно нейтральному раствору, содержащему борную кислоту или бораты, снижает pH настолько, что его можно титровать сильным основанием, таким как NaOH, в том числе с помощью автоматического потенциометрического титратора . Это надежный метод определения количества бората, присутствующего в растворе. [3]
Другие химические реакции
[ редактировать ]При обработке сильной кислотой тетрагидроксиборат металла превращается в борную кислоту и соль металла.
Окисление тетрагидроксибората дает перборат- анион. [В 2 О 4 (ОН) 4 ] 2− :
- 2 [Б(ОН) 4 ] − + 2 → [В 2 О 4 (ОН) 4 ] 2− + 2 Н 2 О
При нагревании до высокой температуры соли тетрагидроксибората разлагаются с образованием метаборатных металла солей и воды или с образованием борной кислоты и гидроксида :
- н [Б(ОН) 4 ] − → ( ([БО 2 ] − ) н ) + 2n Н 2 О
- [Б(ОН) 4 ] − → Б(ОН) 3 + НО −
Производство
[ редактировать ]Соли тетрагидроксибората получают путем обработки борной кислоты щелочью, такой как гидроксид натрия , каталитическим количеством воды. Другие соли боратов могут быть получены путем изменения условий процесса.
Использование
[ редактировать ]Тетрагидроксиборат можно использовать в качестве сшивки в полимерах.
возникновение
[ редактировать ]Тетрагидроксиборат- анион содержится в Na[B(OH) 4 ], [7] Na 2 [B(OH) 4 ]Cl и Cu II [B(OH) 4 ]Cl.
объемная модель кристалла
структура тетрагидроксибората натрия
См. также
[ редактировать ]Ссылки
[ редактировать ]- ^ Перейти обратно: а б с «Тетрагидроксоборат(1-) (CHEBI:41132)» . Химические соединения биологического интереса (ХЭБИ) . Великобритания: Европейский институт биоинформатики.
- ^ Глоссарий геологии, 5-е издание, 2005 г., ISBN 978-0922152766 под редакцией Джулии А. Джексон, Джеймса П. Мела, Клауса К.Э. Нойендорфа, Американский геологический институт.
- ^ Перейти обратно: а б с Гринвуд, Норман Н .; Эрншоу, Алан (1997). Химия элементов (2-е изд.). Баттерворт-Хайнеманн . ISBN 978-0-08-037941-8 .
- ^ Лайман Ф. Кеблер (1894): «О взаимодействии буры, карбонатов и многоатомных спиртов; также о составе буры». Журнал Института Франклина , том 138, выпуск 3, страницы 236-239. дои : 10.1016/0016-0032(94)90292-5
- ^ Специальное издание NIST . Типография правительства США. 1969.
- ^ Мендхэм, Дж.; Денни, RC; Барнс, доктор медицинских наук; Томас, MJK (2000), Количественный химический анализ Фогеля (6-е изд.), Нью-Йорк: Prentice Hall, стр. 357, ISBN 0-582-22628-7 .
- ^ Ж. Ж. Четеньи; Ф. П. Глассер; Р. А. Хоуи (июнь 1993 г.). «Структура тетрагидроксибората натрия». Акта Кристаллографика C. 49 (6): 1039–1041. Бибкод : 1993AcCrC..49.1039C . дои : 10.1107/S0108270193000058 .