Свойства неметаллов и их соединений. Калюкова Е.Н. - 108 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

УлГТУ | Ульяновск

Составители: 

Рубрика: 

108
108
Расплавы метаборатов металлов («перлы буры») имеют разную окраску,
что используется в качественном анализе и в геологии. Сu(ВО
2
)
2
имеет си-
нею окраску.
Борная кислота Н
3
ВО
3
– белое кристаллическое вещество со слоистой
структурой. В каждом слое молекулы кислоты связаны между собой водо-
родными связями, а между слоями действуют межмолекулярные силы.
Н
3
ВО
3
– плохо растворима в воде на холоде, но хорошо растворима в го-
рячей воде, является очень слабой одноосновной кислотой (К
д
= 5,8
.
10
10
).
В отличие от других кислот, ее кислотные (протолитические) свойства свя-
заны не с отщеплением протонов, а с присоединением ионов ОН
-
:
Н
3
ВО
3
+ Н
2
О <=> [В(ОН)
4
] + Н
+
Ортоборную кислоту применяют в качестве антисептического средства.
При нагревании теряет воду и образует метаборную кислоту НВО
2
(100
о
С) и тетраборную кислоту Н
2
В
4
О
7
(140
о
С).
Н
3
ВО
3
= НВО
2
+ Н
2
О
4НВО
2
= Н
2
В
4
О
7
+ Н
2
О
Н
2
В
4
О
7
= 2 В
2
О
3
+ Н
2
О
Тетраборная кислота Н
2
В
4
О
7
является более сильной кислотой (К
1
=
1,8
.
10
-4
, К
2
= 1,5
.
10
-5
), но менее устойчивой кислотой.
В ряду Н
3
ВО
3
– НВО
2
– Н
2
В
4
О
7
устойчивость кислот уменьшается, а ус-
тойчивость солей наоборот растет.
Водный раствор тетрабората натрия (буры) имеет сильно щелочную ре-
акцию вследствие гидролиза, протекающего ступенчато:
2 Nа
2
В
4
О
7
+ 6 Н
2
О <=> 4 NаВО
2
+ 4 Н
3
ВО
3
NаВО
2
+ 2 Н
2
О <=> Н
3
ВО
3
+ NаОН
Буру тоже используют как антисептик. Образующиеся при гидролизе
буры щелочь и кислота вызывают свертывание белков микробных клеток.
При взаимодействии борной кислоты с гидроксидом натрия образуются
не ортоборат натрия, а в зависимости от количества щелочи образуется ли-
бо тетраборат либо метаборат натрия:
4 Н
3
ВО
3
+ 2 NаОН = Nа
2
В
4
О
7
+ 7 Н
2
О
В избытке щелочи тетраборат натрия превращается в метаборат натрия:
Nа
2
В
4
О
7
+ 2 NаОН = 4 NаВО
2
+ Н
2
О
Наоборот, при подкислении растворов данных солей выделяется орто-
борная кислота:
Nа
2
В
4
О
7
+ Н
2
SО
4
= Nа
2
SО
4
+ Н
2
В
4
О
7
Н
2
В
4
О
7
+ 5 Н
2
О = 4 Н
3
ВО
3
Из солей борных кислот наибольшее практическое значение имеет тет-
раборат натрия или бура Nа
2
В
4
О
7
. Обычно эта соль из водных растворов
выделяется в виде больших бесцветных кристаллов Nа
2
В
4
О
7
.
10Н
2
О. При
нагревании бура теряет кристаллизационную воду, а затем плавится, обра-
зуя прозрачную стекловидную массу. В расплавленном состоянии бура
взаимодействует с оксидами различных металлов, образуя при этом окра-
шенные двойные соли метаборатов:

Страницы