Качественная реакция на бор
Автор Fredericka задал вопрос в разделе Домашние задания
О борной кислоте и получил лучший ответ
Ответ от Ирина Рудерфер[гуру]
С одним из соединений бора человечество знакомо более тысячи лет. Это бура - натриевая соль тетраборной кислоты Na2B4O7 • 10Н2О. Несколько меньше «трудовой стаж» другого распространенного природного соединения бора - борной кислоты. В природе ее обнаружили в 1777 г. , а получать из буры научились на 75 лет раньше. Бура и борная кислота это, если можно так выразиться, самые старые соединения элемента №5. Они и сейчас используются довольно широко: в медицине, в производстве эмалей, как сырье для получения других соединений бора
Борная кислота (ортоборная кислота) H3BO3 — слабая кислота.
Бесцветное кристаллическое вещество в виде чешуек без запаха, имеет слоистую триклинную решетку, в которой молекулы H3BО3 соединены водородными связями в плоские слои, слои соединены между собой межмолекулярными связями (d= 0,318 нм) .
Метаборная кислота HBO2 также предствляет собой бесцветные кристаллы. Она существует в трех модификациях - наиболее устойчивой γ-НВО2 с кубической решеткой, β-НВО2 с моноклинной решеткой и α-НВО2 с ромбической решеткой.
При нагревании ортоборная кислота теряет воду и сначала переходит в метаборную кислоту HBO2, затем в тетраборную H2B4O7. При дальнейшем нагревании обезвоживается до борного ангидрида. Водные растворы борной кислоты являются смесью полиборных кислот общей формулы Н3m-2nВmО3m-n.
Свойства
* Борная кислота проявляет очень слабые кислотные свойства. Она сравнительно мало растворима в воде. Ее кислотные свойства обусловлены не отщеплением протона Н+, а присоденением гидроксиданиона:
B(OH)3 + H2O → B(OH)4− + H+
Ka = 5.8x10−10 моль/л; pKa = 9.24.
Она легко вытесняется из растворов своих солей большинством других кислот. Соли ее, называемые боратами, производятся обычно от различных полиборных кислот, чаще всего - тетраборной Н2В4О7, которая является значительно более сильной кислотой, чем ортоборная.
Очень слабые признаки амфотерности B(OH)3 проявляет, образуя малоустойчивый гидросульфат бора В (НSO4)3.
* При нейтрализации ортоборной кислоты щелочами в водных растворах не образуются ортобораты, содержащие ион (ВО3)3-, поскольку ортобораты гидролизуются практически полностью, вследствие слишком малой константы образования [В (ОН) 4]-. В растворе образуются тетрабораты, метабораты или соли других полиборных кислот: 2NaOH + 4Н3ВО3 → Na2B4O7 + 7Н2О
Избытком щелочи они могут быть переведены в метабораты:
2NaOH + Na2B4O7 → 4NaBO2 + Н2О
Мета- и тетрабораты гидролизуются, но в меньшей степени (реакции, обратные приведенным) .
В подкисленных водных растворах боратов устанавливаются следующие равновесия:
3Н [В (ОН) 4] ↔ Н+ + [В3О3(ОН) 4]- + 5Н2O
[В3О3(ОН) 4]- + ОН- ↔ [В3О3(ОН) 5]2-
Наиболее распространенной солью борной кислоты является декагидрат тетрабората натрия, Na2B4O7 • 10H2O) (техническое название - бура) .
* При нагревании борная кислота растворяет оксиды металлов, образуя соли.
* Со спиртами в присутствии концентрированной серной кислоты образует эфиры:
Н3ВО3 + 3CH3OH → 3H2O + B(OCH3)3
Образование борнометилового эфира В (ОСН3)3 является качественной реакцией на Н3ВО3 и соли борных кислот, при поджигании борнометиловый эфир горит красивым ярко-зеленым пламенем