А.А. Немодрук, З.К. Каралова - Аналитическая химия Бора (1060734), страница 4
Текст из файла (страница 4)
При взаимодействии борной кислоты или боратов с перекисями металлов или прн электролитическом окислении образуются пербораты, Из щелочных перборатов известны Е!ВОз 2НзО, 1лВОз НэО, МаВОз ° 4Н,О, ХаВОз'НэО, ЫаВОм КВОз 0,5Н О, 1ЧНчВОз, ХН4ВОз ° 0,5НэО, ЙЬВОз ° НэО и СзВОз 0,5НзО, а также 1.!ВОз ° НэО, КВО4 ° НзО, ЯЬВО~ ° 0,5НзО, гэаВОз ° ЗНзО и КВОа НзО [5061.
Соответствующие свободные кислоты не выделены вследствие их малой устойчивости. Соединения бора со фтора м. При взаимодействии бора со фтором образуется трехфтористый бор ВРз, бесцветный 48 тяжелый газ. В определенных условиях бор со фтором образует также дибортетрафторид ВзРз [!129), обладаюший в смесях с кислотами взрывчатыми свойствами.
Наоборот, ВРз довольно устойчив и не разлагается при нагревании. При температуре ниже — 101' С [977) ВРз является жидкостью, а прн — 12TС и ниже — твердым веществом [785). Трехфтористый бор обладает высокой реакционной способностью, он легко взаимодействуеТ с водой с образованием в зависимости от условий различных продуктов гидролиза, вплоть до борной кислоты. В присутствии ряда металлов (натрий, калий, магний, алюминий) он при высокой температуре реагирует с водородом с образованием диборана [464], а при нагревании со шелочными металлами восстанавливается до элементарного бора [1071), С А(С!з и А1Вг, трехфторнстый бор вступает в реакцию обменного разложения с образованием ВС1з нли ВВгз соответственно. При 300 †4' С он реагирует с окислами и карбонатами щелочных и щелочноземельных металлов, образуя (ВОР)з.
Этот же продукт образуется при взаимодействии ВРз с А1зОа и 8!О,, по с РеэО,, Р,О: и СО, он не реагирует. Кроме указанных реакций, для трехфтористого бора характерны реакции присоединения. В образующихся соединениях атом бора становится четырехвалентпым за счет образования четвертой координационной связи и имеет устойчивую восьми- электронную оболочку. В качестве атомов — доноров электронов для образования продуктов присоединения наиболее существенную роль играют О, гч, Р, С1, 5 и С. Из соединений, образующихся путем присоединения к ВР, других соединений, наибольшее значение имеет борофтористоводородная кислота НВРь В водных растворах она неустойчива и гидролнзуется до НВ(ОН)Р, и более глубокогидролнзованных продуктов [492).
Она является довольно сильной кислотой. Ее получают чаше всего добавлением концентрированной плавиковой кислоты к борной кислоте. Соли ее— тетрафторобораты — большей частью хорошо растворимы в воде, зз исключением солей калия, аммония, рубидия и цезия [164). Соли борофтористоводородной кислоты с органическими основаниями, особенно с интенсивно окрашенными органическими основаниями [13, 27, 228, 448, 491, 492), нашли в последние годы очень широкое применение для отделения и определения малых количеств бора (см. гл. 1Ч и ~У). Кроме борофтористоводородной кислоты НВР4 известны также другие борофтористоводородные кислоты, в том числе НзВРз (получаемая из ВРз и НР при низкой температуре). Существует ряд кислот, содержащих в своем составе одновременно кислород н фтор. К ним, кроме уже упоминавшейся 2* 19 НВ(ОН)Р,, принадлежат НзВОзР, Н,ВзОзРз, НзВзОзРз, НйВзОзР4, НзВОзРз НсВОзРз Н4В40~1Рз и др, Соединения бора с хлором.
Из соединений бора с хлором известны ВС1з, ВзС14 и В4С1о Треххлористый бор — лдргкокипящая бесцветная жидкость (т. кнп. +12,1' С [370], пл,— 1073ч-0,3'С [786]). Его получают непосредственно из бора и хлора нагреванием прн 400 †4' С [31] нлн хлорированием некоторых сплавов бора [626], а также' прн взаимодействии ВРз или КВРс с А1С!з [203] и хлорированием раскаленной смеси ВзОз илн гчазВтОт с углем [134]. Треххлористый бор полностью гидролизуется водой с образованием НзВОз н НС1. Он восстанавливается водородом до элементарного бора при нагревании или в электрической дуге в определенных условиях [712].
В последнем случае ВС1з прн взаимодействии с водородом при низком давлении [1004] или в присутствии соответствующих катализаторов [643] образует диборан В,Нз. Со фтором ВС!з взаимодействует с вытеснением хлора вплоть до образования ВРз. Треххлористый бор образует прочные координационные соединения с хлоридами металлов и неметаллов (ВС!з ° 5!С1ь РОС!з ВС1з, РС!з ° ВС1з, СХС1 ВС!з, ЗРеС!з ВС1з, 4РеС!з ° ВС1з, 2МпС!з ВС!з) и с некоторыми гидридами (ВС1з РНз, АзНз ° ВС1з, 2ХНз ВС!з, Нз5 ' ВС!з) С гидридами металлов ВС!з образует металлоборгидриды (4А1Нз+ +ВС(з=А1(ВНз)з+ЗА1С1з). Координационные соединения ВС!з образует со многими соединениями, содержащими электронодонорные атомы: О, Н, 5. Со спиртами образуются борнокислые эфиры [1190], а с простыми эфнрамн ВС!з большей частью образует твердые кристаллические продукты присоединения [1189].
Низшие хлориды бора ВзС1, и ВзС!з получаются из ВС1, в электрическом разряде. ВзС!,— жидкость, термически неустойчивая, на воздухе самовоспламеняется. В,С!,— твердый продукт, также самовоспламеняется на воздухе. Известен также оксихлорид бора ВОС1, образующийся прн распаде моноалкоксизамегценных греххлористого бора [1190].
При восстановлении ВС1, водородом в качестве промежуточных продуктов образуются хлоргидриды бора (ВзНзС1, ВНС!з, ВНзС!) [412, 1092]. Б р о м и д ы б о р а. Бор с бромом образует только два соединения: трехброиистый бор ВВгз и диборотетрабромид ВзВгь Последний образуется при взаимодействии ВзС!т с ВВгз [1164]. ВВг, представляет бесцветную жидкость (т. кип. 91,12~-0,25'С [454]).
Он обладает несколько большей реакционной способностью, чем ВС1з, вследствие чего широко используется в синтезе различных соединений бора, в том числе и борорганических соединений [132], Способность к образованию координационных соединений у ВВг, несколько менее выражена, чем у 20 ВС1,. Водород восстанавливает его до элементарного бора или чо бороводородов. Водой гндролизуется до НзВОз и НВг. С НС1 реагирует при комнатной температуре с замещением части брома хлором, образуя смешанные галогениды бора.
И о д и д ы б о р а. Трехиодистый бор ВЛз представляет бесцветное кристаллическое вещество (т, пл. 49,9ч-0,5'С [1018]), разлагающееся под действием света. При взаимодействии с водой полностью гидролизуется до Н,ВО, и НЗ. При нагревании до 800 — 1000'С разлагается с выделением иода. ВЛз реагирует со многими металлами (На, А1, Ап); с аммиаком образует ряд продуктов присоединения [784, 1190].
Со спиртами реагирует с образованием соответствующих иодалкилов и НзВОз. ВЗз энергично взаимодействует с хлороформом, углеводородами и аминами. Из низших иодидов бора известны ВзЗз и иодиды типа В,З, и (Вд)„. Соединения бора с водородом. Важнейшие из соединений бора с водородом приведены в табл. 8. Таблица 8 Основные свойства бороводородов (боровов) Бороводороды обладают высокой реакционной способностью. В этом отношении особенно выделяется диборан, который быстро разлагается водой, энергично реагирует с водными растворами щелочей н кислот, с окислителями, а также с кислородом воздуха. Правда, диборан не воспламеняется в сухом воздухе до 125'С.
Диооран также легко реагирует с аммиаком, аминами, альдегидами и кетонами. Способность к образованию координационных соединений характерна для всех гидридов бора. Вследствие такой высокой реакционной способности на их основе получено много других соединений бора, в том числе боргидридов металлов [187], борорганических соединений [132, 186], производных аммиака, аминов, фосфинов, арсинов и т, д. Соединения бора с элементами четвертой г р у п п ы. Из элементов четвертой группы соединения с бо- Таблица 9 Состав и основные свойства боридов металлов ПЛОТНОСТЬ Состав а« , ' ~ Хвчпческпе свонствз ~ ЛитеРатУРа Бор нды: ! бериллия )174) магния кальция стронция бария алюминия титана цпркоимя нзнздпя ниобия т7В, ыьвз ТвВ 11,70 5,22 — 5,6 тантала СТВ хрома молибдена вольфрама марганца 7«01 МозВ И,О Ъ'зВ Мпв Ве,В п-Ве,В 8.ВетВ вев, М6В, мкв, М6В„ СвВ, 5гВа ВаВз А1Ва А)В за А)В 71В ЕТВ« 2,1 2,2 2,35 2,33 2,48 — 2,67 2,45 — 2,47 2,44 2,45 3,42 4,25 2,84 2,537 2,49 — 2,59 4,52 6,17 5,10 6,60 Разлатаются кислотами с )171,175) , 'сбразаваннем бароводородов Хпмпческн стойкие, в кисло; так не рвстваряютск ! Разлатается водой с выделеннем бороводородов ) Водой н кпслатамп пе рззлатаются ! Устойчивы к Растворам кп- е257 260) ~ слог (за псключенпем йно.з.
' Разлагаются прп сплавлсппп са щелочамн н щелочнымп карбонатачп Обладают высокоз хпмкче- )442,628,629, , ской устозчпвостаю 851) Устойчив к кпслатам на холоду за ксключенпем ННО, устоячпв на холоду К НС! н Н,РО, Растворяется на холоду в нмо, нею, Раствоаяется в кнпящнх Н,5Ом Н«РО. Н,С,О. Раствор'«ссся пРп зьт««тель )190 260) ном кнпяченпп в Н,зо« и Н,РО.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
