Метаборная кислота
| Метаборная кислота | |
|---|---|
| | |
| Общие | |
| Традиционные названия | метаборная кислота |
| Хим. формула | HBO2 |
| Физические свойства | |
| Состояние | твердое |
| Молярная масса | 44,01 г/моль |
| Плотность | 2,486 г/см³ |
| Термические свойства | |
| Температура | |
| • плавления | 236 °C |
| Энтальпия | |
| • образования | –804,6 кДж/моль |
| Химические свойства | |
| Константа диссоциации кислоты | 9,236 |
| Классификация | |
| Рег. номер CAS | 13460-51-0 |
| PubChem | 24492 |
| Рег. номер EINECS | 236-659-8 |
| SMILES | |
| InChI | |
| ChEBI | 30172 |
| ChemSpider | 22900 |
| Безопасность | |
| Краткие характер. опасности (H) |
H315, H319, H335 |
| Меры предостор. (P) |
P261, P305 + P351 + P338 |
| Сигнальное слово | Осторожно |
| Приведены данные для стандартных условий (25 °C, 100 кПа), если не указано иное. | |
Ме́табо́рная кислота́ — одноосновная неорганическая кислородсодержащая кислота с эмпирической формулой HBO2. Бесцветные кристаллы. Существует в трех модификациях, отличающихся строением кристаллической решетки. Получают дегидратацией борной кислоты при нагревании, при растворении в воде снова образует борную кислоту. Соли метаборной кислоты носят название метабораты.
Строение
Для метаборной кислоты известны три кристаллические модификации[1][2]:
γ-НВО2 — наиболее устойчива, имеет кубическую решетку, плавится с разложением при 236 °С, плотность 2,486 г/см3, энтальпия образования –804,6 кДж/моль;
β-НВО2 — имеет моноклинную решетку, плавится с разложением при 200,9 °С, плотность 2,045 г/см3, энтальпия образования −794 кДж/моль;
α-НВО2 — имеет ромбическую решетку, плавится с разложением при 176 °С, плотность 1,784 г/см3, энтальпия образования −789,3 кДж/моль.
Получение
α-НВО2 образуется при нагревании борной кислоты при 100°С в течение 24 ч.[3] При температуре 150–160°С α-НВО2 переходит в β-НВО2.[3][1] Нагревание β-НВО2 при 180°С в течение 7 дней приводит к образованию γ-НВО2.[3]
![{\displaystyle {\mathrm {H} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{3}}\mathrm {BO} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{3}}{}\mathrel {\xrightarrow {{\mathrm {100^{o}} }{\text{C}}} } {}[{{\text{-}}{\text{H}}\mathrm {_{\text{2}}} {\text{O}}}]~\mathrm {\alpha } {\text{-}}\mathrm {HBO} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{2}}{}\mathrel {\xrightarrow {{\mathrm {{150{\text{-}}160}^{o}} }{\text{C}}} } {}\mathrm {\beta } {\text{-}}\mathrm {HBO} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{2}}{}\mathrel {\xrightarrow {{\mathrm {180^{o}} }{\text{C}}} } {}\mathrm {\gamma } {-}\mathrm {HBO} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{2}}}}](./_assets_/eb734a37dd21ce173a46342d1cc64c92/541695ffe15d66d996f8a007de8b8ecd73c47af9.svg)
Химические свойства
При растворении в воде образует борную кислоту:[1]
![{\displaystyle {\mathrm {HBO} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{2}}~{}+{}\mathrm {H} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{2}}\mathrm {O} {}\mathrel {\longrightarrow } {}\mathrm {H} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{3}}\mathrm {BO} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{3}}}}](./_assets_/eb734a37dd21ce173a46342d1cc64c92/66cdc1d84bd58bbc927618a86944f2ce9806aa4b.svg)
При нагревании выше 170°С образует пироборную кислоту H2B4O7:[4]
![{\displaystyle {4\,\mathrm {HBO} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{2}}~~\xrightarrow {t^{o}>170^{o}C} ~\mathrm {H} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{2}}\mathrm {B} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{4}}\mathrm {O} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{7}}~{}+{}\mathrm {H} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{2}}\mathrm {O} }}](./_assets_/eb734a37dd21ce173a46342d1cc64c92/4317175485e249d87e3d5213de7974c2723d8564.svg)
Примечания
- ↑ 1 2 3 Химическая энциклопедия, 1988.
- ↑ W. H. Zachariasen. The crystal structure of monoclinic metaboric acid // Acta Crystallographica. — 1963-05-01. — Т. 16, вып. 5. — С. 385–389. — ISSN 0365-110X. — doi:10.1107/S0365110X6300102X. Архивировано 9 марта 2024 года.
- ↑ 1 2 3 Clemens C. Freyhardt, Michael Wiebcke, Jürgen Felsche. The monoclinic and cubic phases of metaboric acid (precise redeterminations) // Acta Crystallographica Section C Crystal Structure Communications. — 2000-03-15. — Т. 56, вып. 3. — С. 276–278. — ISSN 0108-2701. — doi:10.1107/S0108270199016042.
- ↑ Gurwinder Kaur, Shagun Kainth, Rohit Kumar, Piyush Sharma, O. P. Pandey. Reaction kinetics during non-isothermal solid-state synthesis of boron trioxide via boric acid dehydration (англ.) // Reaction Kinetics, Mechanisms and Catalysis. — 2021-10. — Vol. 134, iss. 1. — P. 347–359. — ISSN 1878-5190. — doi:10.1007/s11144-021-02084-8.
Литература
- Метаборная кислота // Химическая энциклопедия : в 5 т. / Гл. ред. И. Л. Кнунянц. — М.: Советская энциклопедия, 1988. — Т. 1: А — Дарзана. — С. 305. — 623 с. — 100 000 экз. — ISBN 5-85270-008-8.