Оксид бора

Оксид бора — вещество белого цвета, с низкой температурой плавления, может быть аморфным или кристаллическим, гигроскопичен, типичный кислотный оксид.

Оксид бора можно получить либо непосредственным взаимодействием бора с кислородом (при 600°С), либо обезвоживанием борной кислоты:

Аморфный оксид бора реагирует с водой с образованием борной (орто- борной) кислоты, с растворами щелочей, концентрированной фтороводородной кислотой, восстанавливается металлами:

Борные кислоты и соли борных кислот

Ортоборная кислота Н₃В0₃ — бесцветное кристаллическое вещество, без запаха, растворима в горячей воде, проявляет очень слабые кислотные свойства (рК_я = 9,24). Ее кислотные свойства обусловлены не отщеплением протона, а присоединением гидроксильного иона:

Присоединение иона ОН” происходит за счет электронной пары кислорода и свободной /?-орбитали бора. Образующиеся [В(ОН)₄] могут конденсироваться в растворе в одну частицу, например тетраборат ион В₄0₇ .

Борная кислота легко вытесняется из растворов солей большинством других кислот. Соли ее, называемые боратами, обычно производятся от различных полиборных кислот, чаще всего — тетраборной Н₂В₄0₇.

Химические свойства заключаются в следующем.

1. При нагревании происходит переход ортоборной кислоты в метабор- ную, затем в тетраборную и, наконец, в борный ангидрид:

2. Борная кислота реагирует со щелочами с образованием тетраборатов, выделяющихся из раствора в виде кристаллогидратов:

Бура — Ыа₂В^0₇- 10Н₂О — подвергается в водном растворе гидролизу:

В полученном растворе имеют место следующие равновесия:

Избытком щелочи тетрабораты могут быть переведены в метабораты:

3. При взаимодействии тетраборатов с кислотами выделяется борная кислота:

4. При нагревании борная кислота растворяет оксиды металлов:

5. Со спиртами в присутствии концентрированной серной кислоты борная кислота образует эфиры:

При поджигании эфир горит ярко-зеленым пламенем. Это позволяет использовать данную реакцию как качественную на кислоту и ее соли.

Бороводороды

Бораны являются необычным классом соединений бора. Простейший из них — диборан В₂Н₆ — является исходным веществом для синтеза всех остальных бора- нов. Его получают восстановлением соединений бора гидридом натрия при нагревании (175°С):

В молекуле нет непосредственной химической связи между атомами бора, а возникают две трехцентровые связи.

В сложных бороводородах (В₄Н₁₀, В₅Н₉, В₆Н₁₀) имеются как трехцентровые связи, так и связи непосредственно между атомами бора.

Бораны ядовиты, обладают неприятным запахом, хорошо растворяются в органических растворителях. Диборан В₂Н₆ — газ, пентаборан В₅Н₉ - жидкость, декаборан В₁₀П_И — твердое вещество.

Химические свойства заключаются в следующем.

1. Бороводороды гидролизуются с выделением водорода:

2. Образуют устойчивые комплексные соединения с гидридами щелочных металлов:

Полученные тетрагидробораты применяются в органической химии в качестве восстановителей.