stringtranslate.com

Тетрагидроксиборат

Тетрагидроксиборат представляет собой неорганический анион с химической формулой [BH 4 O 4 ] - или [B(OH) 4 ] - . Он не придает окраски солям тетрагидроксибората. Он содержится в минерале гексагидроборите Ca (B(OH) 4 ) 2 · 2 H 2 O , первоначально составленном CaB 2 O 4 · 6 H 2 O . [2] Это один из оксоанионов бора , действующий как слабое основание . Систематические названия : тетрагидроксиборануид (заместитель) и тетрагидроксидоборат (1-) (добавка). [1] Его можно рассматривать как сопряженное основание борной кислоты .

Состав

Тетрагидроксиборат имеет симметричную тетраэдрическую геометрию , [3] : стр. 203–205  изоэлектронен гипотетическому соединению ортоугольной кислоты ( C(OH) 4 ).

Химические свойства

Основность

Тетрагидроксиборат действует как слабое основание Бренстеда-Лоури, поскольку он может ассимилировать протон ( H + ), образуя борную кислоту с выделением воды:

Б(ОН)−4+ Н + ⇌ В(ОН) 3 + Н 2 О 

Он также может выделять гидроксид- анион HO - , действуя таким образом как классическое основание Аррениуса :

Б(ОН)−4⇌ B(OH) 3 + OH - (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 цитата ]

С диолами

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 одно или два пятичленных кольца -B-O-C-C-O- . [4]

Например, реакцию с маннитом можно записать как

[B(OH) 4 ] − + H(HCOH) 6 H ⇌ [B(OH) 2 (H(HCOH) 2 (HCO−) 2 (HCOH) )] − + 2 H 2 O
[B(OH) 2 (H(HCOH) 2 (HCO−) 2 (HCOH) 2 H)] − + H(HCOH) 6 H ⇌ [B(H(HCOH) 2 (HCO−) 2 (HCOH) 2 Ч) 2 ] − + 2 ЧАС 2 О

Давая общую реакцию

[B(OH) 4 ] − + 2 H(HCOH) 6 H ⇌ [B(H(HCOH) 2 (HCO−) 2 (HCOH) 2 H) 2 ] − + 4 H 2 O

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

При обработке сильной кислотой тетрагидроксиборат металла превращается в борную кислоту и соль металла.

Окисление тетрагидроксибората дает перборат-анион [B 2 O 4 (OH) 4 ] 2- :

2 [B(OH) 4 ] − + 2 O → [B 2 O 4 (OH) 4 ] 2− + 2 H 2 O

При нагревании до высокой температуры соли тетрагидроксибората разлагаются с образованием метаборатных солей и воды или с образованием борной кислоты и гидроксида металла :

п [B(OH) 4 ] - → ( ([BO 2 ] - ) п ) + 2 п ЧАС 2 О 
[B(OH) 4 ] − → B(OH) 3 + HO −

Производство

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

Тетрагидроксиборат можно использовать в качестве сшивки в полимерах.

Вхождение

Тетрагидроксиборат- анион встречается в Na[B(OH) 4 ], [7] Na 2 [B(OH) 4 ]Cl и Cu II [B(OH) 4 ]Cl.

Смотрите также

Рекомендации

  1. ^ abc «Тетрагидроксоборат (1-) (CHEBI: 41132)» . Химические соединения биологического интереса (ХЭБИ) . Великобритания: Европейский институт биоинформатики.
  2. ^ Глоссарий геологии, 5-е издание, 2005 г., ISBN 978-0922152766 изд. Джулия А. Джексон, Джеймс П. Мел, Клаус К. Нойендорф, Американский геологический институт 
  3. ^ abc Гринвуд, Норман Н .; Эрншоу, Алан (1997). Химия элементов (2-е изд.). Баттерворт-Хайнеманн . ISBN 978-0-08-037941-8.
  4. ^ 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
  5. ^ Специальная публикация NIST . Типография правительства США. 1969.
  6. ^ 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.
  7. ^ ЖЖ 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.