Борная кислота

Материал из Википедии — свободной энциклопедии
Перейти к: навигация, поиск
Борная кислота
Boric acid.jpg
Борная кислота
Борная кислота
Общие
Систематическое
наименование

Ортоборная кислота

Хим. формула

H3BO3

Физические свойства
Состояние

твёрдое

Молярная масса

61,83 г/моль

Плотность

1,435 (15 °C)

Термические свойства
Т. плав.

170.9 °C, 444 K, 340 °F

Т. кип.

300 °C, 573 K, 572 °F °C

Химические свойства
pKa

9,24 (I), 12,74 (II), 13,80 (III)

Растворимость в воде

2.52 (0 °C)
4.72 (20 °C)
5,74 (25 °C)
19.10 (80 °C)
27.53 (100 °C)
 г/100 мл

Классификация
Рег. номер CAS

10043-35-3

PubChem
Рег. номер EINECS

233-139-2

SMILES
InChI
Кодекс Алиментариус

E284

RTECS

ED4550000

ChEBI

33118

ChemSpider
Безопасность
Токсичность
NFPA 704.svg
Приводятся данные для стандартных условий (25 °C, 100 кПа), если не указано иного.
Структура плоского слоя в ортоборной кислоте

Бо́рная кислота́ (ортоборная кислота или лат. acidum Boricum) — слабая, одноосновная кислота Льюиса, часто используемая в качестве инсектицида, антисептика, огнезащитного состава, поглотителя нейтронов или предшественника для получения иных химических составов. Имеет химическую формулу H3BO3 (или B(OH)3).

Бесцветное кристаллическое вещество в виде чешуек без запаха, имеет слоистую триклинную решётку, в которой молекулы кислоты соединены водородными связями в плоские слои, слои соединены между собой межмолекулярными связями (d = 0,318 нм).

Метаборная кислота (HBO2) также представляет собой бесцветные кристаллы. Она существует в трёх модификациях — наиболее устойчивой γ-НВО2 с кубической решёткой, β-НВО2 с моноклинной решёткой и α-НВО2 с ромбической решёткой.

При нагревании ортоборная кислота теряет воду и сначала переходит в метаборную кислоту, затем в тетраборную H2B4O7. При дальнейшем нагревании обезвоживается до борного ангидрида.

Водные растворы борной кислоты являются смесью полиборных кислот общей формулы Н3m-2nВmО3m-n. В природе встречается в виде минерала сассолина.

Нахождение в природе[править | править вики-текст]

В природе свободная борная кислота встречается в виде минерала сассолина, в горячих источниках и минеральных водах.

Получение[править | править вики-текст]

Борная кислота может быть получена путем смешения буры (Тетрабората натрия) с минеральной кислотой, такой как соляная кислота:

Na2B4O7·10H2O + 2 HCl → 4 B(OH)3 [or H3BO3] + 2 NaCl + 5 H2O

Также является продуктом гидролиза диборана или тригалогенидов бора:[1]

B2H6 + 6 H2O → 2 B(OH)3 + 6 H2
BX3 + 3 H2O → B(OH)3 + 3 HX (X = Cl, Br, I)

Свойства[править | править вики-текст]

Борная кислота проявляет очень слабые кислотные свойства. Она сравнительно мало растворима в воде. Её кислотные свойства обусловлены не отщеплением протона Н+, а присоединением гидроксильного аниона:

Ka = 5.8·10−10 моль/л; pKa = 9.24.

Она легко вытесняется из растворов своих солей большинством других кислот. Соли её, 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(HSO4)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:

Избытком щелочи они могут быть переведены в метабораты:

Мета- и тетрабораты гидролизуются, но в меньшей степени (реакции, обратные приведённым).

В подкисленных водных растворах боратов устанавливаются следующие равновесия:

Наиболее распространённой 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:

Образование борнометилового эфира В(ОСН3)3 является качественной реакцией на Н3ВО3 и соли борных кислот, при поджигании борнометиловый эфир горит красивым ярко-зеленым пламенем.

Опасность борной кислоты[править | править вики-текст]

Борная кислота может быть опасна только при бесконтрольном приеме внутрь. Опасная концентрация в организме человека (а особенно ребёнка) может возникнуть при регулярном применении. Смертельная доза при отравлении через рот для взрослого человека составляет 15–20 г, для детей — 4–5 г [2].

Борная кислота применяется в медицине с 60-х годов XIX века как антисептическое средство, не раздражающее ран и не имеющее вкуса, запаха и цвета. В современной медицине противомикробная эффективность борной кислоты считается низкой.

Из-за малой эффективности использование борной кислоты в качестве антисептического средства для детей, а также беременных кормящих женщин было запрещено 2 февраля 1987 года Министерством здравоохранения СССР по рекомендации Фармакологического комитета

[источник не указан 1365 дней]

Применение[править | править вики-текст]

См. также[править | править вики-текст]

Примечания[править | править вики-текст]

  1. Chapter 13: The Group 13 Elements // Inorganic Chemistry. — 3rd. — Pearson, 2008. — P. 340. — ISBN 978-0-13-175553-6.
  2. Вредные вещества в промышленности. Справочник для химиков, инженеров и врачей / под ред. проф. Н. Ф. Лазарева. — Л: Химия, 1977. — Т. 3. — С. 310. — 608 с.
  3. СанПиН 2.3.2.1293-03.
  4. ПРИМЕНЕНИЕ БОРНОЙ КИСЛОТЫ.

Литература[править | править вики-текст]

  • Карапетьянц М. Х. Дракин С. И. Общая и неорганическая химия. М.: Химия 1994
  • Реми Г. «Курс неорганической химии» М.: Иностранная литература, 1963
  • Прозоровский. В. КОВАРНАЯ БОРНАЯ КИСЛОТА. Журнал «Наука и жизнь» № 11, 2003 год