Fyzikálno-chemické vlastnosti kyseliny boritej

Mar 19, 2026

Zanechajte správu

[[A_NewsDataDownLoad]]

Kyselina boritá má vrstvenú štruktúru zloženú z asymetrických vodíkových{0}}väzbových jednotiek B(OH)3 s medzivrstvovou vzdialenosťou 318 pikometrov. Je rozpustný vo vode, alkohole, glycerole, éteroch a éterických olejoch; jeho vodný roztok je slabo kyslý. Rozpustnosť kyseliny boritej vo vode sa zvyšuje so zvyšujúcou sa teplotou a môže prchať s vodnou parou. Vo vodnom roztoku existuje kyselina boritá primárne ako monoméry B(OH)3 spojené s neionizáciou, ale malá časť molekúl B(OH)3 sa vo vode spája s iónmi OH-, čím sa roztok stáva mierne kyslým.

 

Kyselina boritá je monoprotická, veľmi slabá kyselina. Jeho kyslosť nepochádza z darovania protónov. Pretože je bór elektrón-deficientný atóm, môže pridať hydroxidové ióny z molekúl vody, čím sa uvoľní protón. Táto elektrón-deficientná vlastnosť sa využíva pridaním polyhydroxyzlúčenín (ako je glycerol a glycerol) na vytvorenie stabilných komplexov, čím sa zvýši jej kyslosť.

 

Dôvod kyslosti kyseliny boritej (pKa=9.25):

Látky v roztoku však v skutočnosti nie sú také jednoduché. Bolo hlásené, že kyselina boritá existuje v zriedených roztokoch (<0.025 mol/L) in the forms of B(OH)3 and [B(OH)4]-. However, at higher concentrations, the acidity of the solution increases significantly. Through pH and conductivity studies, it is believed that a stronger triboronic acid (pKa = 6.84) is formed in more concentrated boric acid solutions. Its anion structure is a cyclic triboronic acid with a hydroxyl group added.

 

Dokonca sa vytvorila kyselina tetraboritá H2B4O7 (pKa1≈4, pKa2≈9). Okrem toho bola potvrdená prítomnosť triborátových iónov v zmiešaných roztokoch kyseliny boritej a boritanu. Samozrejme, existuje mnoho teórií týkajúcich sa existencie a foriem polyborónových kyselín a polyboritanov. Najpopulárnejšími polyboritanovými iónmi sú však HB2O4-, H4B3O7-, B4O72-, HB4O7- a B5O8-, z ktorých triborátový ión je najpravdepodobnejší.

 

Pridanie glycerolu do kyseliny boritej spúšťa esterifikáciu, znižuje koncentráciu boritanových iónov a podporuje ionizáciu kyseliny boritej, čím sa zvyšuje kyslosť roztoku. Okrem glycerolu môže kyselina boritá a jej boritany rýchlo vytvárať stabilné cheláty s inými polyolmi a -hydroxykarboxylovými kyselinami, prevažne 1:1, ale niekedy aj 1:2. Kyslosť kyseliny boritej môže byť významne zvýšená integračným účinkom polyolov; napríklad v prítomnosti manitolu sa môže ionizačná konštanta kyseliny boritej zvýšiť 104-krát (z pKa=9.25 na 5,15), čo je základ pre titráciu kyseliny boritej roztokom NaOH v prítomnosti manitolu v analytickej chémii.

 

Kyselina boritá reaguje s kyselinou fluorovodíkovou vo vodnom roztoku za vzniku kyseliny trifluórboritej, ktorá sa potom pomaly premieňa na kyselinu tetrafluórboritú:

Je prítomný rad medziproduktov, ktoré tvoria kompletnú reakčnú sekvenciu: H[B(OH)4], H[BF(OH)3], H[BF2(OH)2], H[BF3(OH)] a H[BF4]. Z nich je dočasným medziproduktom iba kyselina monofluórboritá H[BF(OH)3]; ostatné tri fluorokyseliny sú stabilné a môžu sa pripraviť jednotlivo.

Zaslať požiadavku
Zaslať požiadavku