nekrasovII (1114434), страница 3
Текст из файла (страница 3)
Это подтверждается, а частностя, рептгевов» скнм аналнзом соли состава ХаВОз 4НзО, ъ. - ° структура которой оказалась отвечающей фор- муле Ха[В(ОН)е[ 2НзО с тетраэдрнческнм м' -.е, 4, . ' окРУженнем атома боРа гндРокснльнымн гРУппамн [д(ВО) 1,48 А[.
Энергня связи  — О прв тетракоорднннрованном боре оценнвается в 96 клал/моль. !5) Помнмо воды, барная кнслота хоро- шо растворнма в спнрте (90 г(л), хуже рас. »ь ~». творнма она в ацетоне (5 г/л) я почтн нерас. .э' творима в эфире (0,08 г/л). ВзанмодеАствие рлс.
Хрц Схема структуры с.зел з лра. с глицерином усвлнвает кнслотные свойства стелле НзПОз. НзВОз. Онв возрастают также по мере повы- шення концентрацвв самоА кислоты. Так, прн переходе от 0,03 к 0,75 М водному раствору рН изменяется от 5,3 до 3,7, что связано, по-внднмому, с частвчным образованием полвборяых кислот (предположительно, трпа гексаборной). 16) Барная кислота непосредственно используется прн эмаляровання железных сосудов (вводнтся в состав зыалеА) н в медицине (как дезннфнцнрующее средство), а также служит обычным исходным продуктом для получения остальных соединений бора.
Кислота эта является хорошим дезянфнцнруюшнм н консервирующим средством, однако применение ее в пищевой промышленностн недопустнмо, так как она вызывает расстройство пищеварения. 17) Переход НзВОз в НВО, начннается около 100 'С. Метаборная кяслота известна в трех различных кристаллических формах с температураин плавления !76. 201 н 236' С. Нанболее тугоплавкая форма растворяется в воде (с переходом в НзВОз) значнтельно медленнее двух других. Сродство к электрону радякала ВОз оценивается в 94 клал/моль. !8) Прн взаимодействия берноА кислоты со спиртамн в прнсутствнн концентрнро- ванноА Н,БО» (для связывания воды) легко идет образование эфнров но схеме, например: ЗСНзОН+ НзВОз ЗНзО + В(ОСНз) з.
Пары образующе. гася борнонетнлового зфнра (т. пл. — 29, т. кнп. 69'С) прн аоджаганин горят бледно-зеленым пламенем, чем пользуются как каче- ственяоА реакцпей на бораты. На том же принципе может быть основано количественное выделение борноА кислоты (с одновременным переводом баратов в сульфаты). 19) Метабораты щелочных металлов — 1.!ВО, (т. пл.
833 С), ХаВОз (т. пл. 966) н КВОз (т. пл. 947) — весьма термнческн рес. х! т. Отсееустобчнвы н прн достаточном нагреваинн нспаряются беэ разло- ""е вьнз Пзое ' ження. Для молекул Е!ВОз н ХаВОз в парах (где онв мономерни) были определены следующяе структурные параметры: д($.!О) 1,82, И(ХаО) 2,14, д( — О) 1,36, д(В О) 1,20 А, г'.МОВ !00'. В твердом состояния солн эта трнмерны, прячем аннов В,Оз имеет аоказаиное иа рас.
Х1-2 алоское циклическое строение с д(ВО) внутренним 1,40 н внешннм 1.32 А. Прн такой же тройной координаанн атомов бора кристалл Са(ВОз)з содержнт полимерные цепные авионы (рнс. Х1-3). Катноны М+ нлн Саз+ располагаются в пустотах крнсталлнческоА решетки. Сходное с метаборатом кальцня строение нмеет, вероятно, я РЬ[ВОз)з (т»пл, 11 686 С). Эта нерастворимая в воде и негнгроскопнчная соль находит использование при изготовлении защитных экранов для ядерных реакторов.
Выделяемые из растворов метабораты обычно содержат кристаллизацнонную воду, Возможно, что иа самом дете онн являются кислыми ортоборатамн. В частности, для Са (ВО») т. 2Н<О. по-видимому, правильнее формула С а (Н<ВО<) з. 20) Неизвестной в свободном состояние гетр а борной кислоте (Л< 2 10-<, Кз ° 2 !О-<) может быть придана следующая структурная формула: О О НΠ—   — Π—   — ОН , г О О Для ее иатрневой соли, помимо обычной буры, характерен танже крнсталлогндрат Ха»В<О< 5Н<О (<ювелирная бура»), осаждающнйся иа растворов выше 56'С н иа воздухе ие выветриваюшийся. Насыщенный водный раствор буры содержит около 2.5<(< тетрабората натрия прн обычных условиях (рН 9,3) и около 33<5 прн !00'С.
Бура растворима также в спирте и глицерине. Безводный Хе<В,О< (т. пл. 741'С) мо. жег быть получен нагреванием буры выше 400'С (но образующаяся первоначально аморфная фаза за. крнсталлизовыввется лишь прн 675 'С). Ряс. Х1.3. 0<роеяче я<як !00»<ч . Бура потребляется рядом различных произ..
Р ц 1~ зл водств (стекольным, керамнчесннм, кожевенным и др.). Она находит также медицинское использование (как дезинфицирующее средство) н входит в состав некоторых стиральных порошков. 21г.Из солей различных яолиборкых кислот мяогяе встречаются в природе н служат исходнымн продуктамн для получения соединений бора. Таков, например, минерал г и д р о бор а ц н т — СаМВВ<О~< 6Н<О, пронзводяшийся от гексаборной ннслоты (я 3, ю 2).
Наряду с солямн полнборных кислот, являющихся изополнк н с л о т а м и бора, известны также производные некоторых его г е т е р о и о л н. кислот, например Н<(В(%<О<)<). Последняя отвечает неизвестному в свободном состояннн гидрату Н<ВО< (т. е. В<О< 9НзО). 22) Перевод солей других киоаот в бораты путем нх оплавления с избытком Н<ВОз происходит при различных температурах, например для КХО, при 500, для КС! при 300 н для К<50< прн !000'С. Бораты образуются также при сплавленни солей илн окислов металлов сбурой,например,посхеме: Ха»В<О<+СоО 2ХаВО<+Со(ВО<)з.
Так как бориокислые соля некоторых металлов характерно окрашены, растворы нх в расплавленной буре образуют цветные стекла (например, синее длн кобальта нли зеленое для хрома). Этны пользуются иногда в аналитической химин для открытия таких металлов. Обычно реакцию проводят в ушке платиновой проволочки, причем получается окрашенная капля борного стекла (<перл буры»). 23) Помимо буры н борной кислоты некоторое практическое значение имеют также соли яодборяых ннслот (пер бор а т ы), образующиеся путем замены атомов кислорода в борате иа перекисные группы — Π— Π—. Свободные иадбориые кислоты не выделены, ио в растворах онн существуют.
На зто указывает заметное повышение кислотиостн растворов Н<ВО< при добавлении к ннм Н<О< (для К< дается значение 2. 10-<) Чаще всего встречающийся в практике перборат состава ХаВО<.4Н<О может быть получен действием Н<Ог на раствор метабората натрия н представляет собой бесцветные кристаллы, сравнительно малорастворнмые в воле (около 25 г/л прнобычных условиях). По данным рентгеноструктуриого анализа, строение этой соли отвечает формуле Хаз((НО)<В(О»)<В(ОН)з) 6Н<О, т.
е. она является производным истинной надборной кислоты. Вместе с тем. в отличие от солей других надкислот, она не выделяет нод вэ раствора К! (!Х й 5 доп. 51). На этом основании ее обычно трактовали 12 Х!. Третвп группа периодической системы как метабориокислый натрий, содержащий кристаллизациоиную перекись водорода, т.
е. МаВО< НзОз.ЗНзО. По-видимому, в растворе этой соли имеет место сильно смещенное вправо гидролитическое равновесие по схемам Мат[(НО) зВ(0<) <В(ОН)з]+ + 4НзО чи 2Ма[(НО)<ВО<]+ 4Н<0 мь 2Ма[В(ОН)<]+ 2Н<Оь чем и обусловлено отсутствие выделения иода. Обезвоживанием тригидрата могут быть получены МаВОз Н<Оз 2НзО и МаВОз Н<Оз. Все три соли устойчивы при храпении беэ доступа воздуха. Они применяются главным образом лля отбелки различных материалов и часто вводятся в состав стиральных порошков. 24) Из растворов соответствующих метаборатов в 30<6-ной Н<0< могут быть вы- Ф делеиы (путем обезвоживаиия иад Р<Оз под уменьшенным павлы<нем) бесцветные кристаллические соли состава ЬЗВО< Н<0, ЭВО<л]зН<О (гле Э вЂ” )<Ь, Сз) и КВО< НзО.
Соединеиия зти являются. по.видимому, истинными перборатами, причес< последнее из них произволится от ортоиадборной кислоты (т. е. отвечает формуле КН<ВО<). Были получены также безводные пербораты калия и аммония — КВО<, КВО<, МН<ВО< и МН ВО МН<ВО .
26) Хотя оспоеные свойства для В(ОН)з нехарактерны, однако некоторые соле- образные соединения бора известны. Его ф о с ф о р и о е производное получается в виде белого порошка при взаимодействии растворов В(ОН)з и НРО< в коицентрнроваииой СН<СООН. Соль эта имеет состав (ВО)РО, и производится не от иона Вз', а от одиовалентного радикала борила — ВО', аиалогичиого титаиилу, цнрконилу и т. п. Удобнее получать метафосфат борила накаливанием до 880 'С смеси борной кислоты с фосфатом аммония.
Термически ои очень устойчив (около !600 'С возго. ияется без разложения), но водой полностью гидролизуется. Известеи и аиалагичиый фосфату по свойствам а р с ен а т борила — (ВО)АзО<. Встречающимся в природе представителем соедииеиий этого типа может. по-видимому, служить мииерал да тол и т — Саз(ВО) з(560<) з(ОН) з По реакции ВС1< + ЗС(МОз ЗС)з + 2МО+ (ВО) МО< был получек устойчивый лишь при иизких температурах н и трат борила. 26) Наиболее давио известной солью ие~осредствеиио трехвалеитиого бора является его ацет ат — В(СН<СОО)з (т. пл.
149'С). От пего производятся коыплексы М[В(СН<СОО)<] (где М вЂ” Сз, ИЬ, К, Т1). Взаимодействием ВС1< с безводной НС10< был получеи белый кристаллический пер хлор а т бора — В(С10<)з. Соль эта сама по себе устойчива лишь виже — 6'С, ио может быть. стабилизована присоединением триметиламииа. Малоустойчивые смешаиные хлористо-хлариокислые соли — ВС1<(С10,) и ВС!(СК)<)з — имеют теплеицию к саморазложеиию иа ВС1, п В(С!0<)з. Нитрат трехвалеитиого бора известен в виде комплексной соли тетраметнламмония — [М(СН<)<][В(МО<)<]. Это белое твердое вещество было получено взаимодействием [М(СН<)<][ВС!<] с МзО< при — 78'С, ио в отсутствие влаги оио устойчиво и при обычной температуре. Б и с ул ь ф а т бора — В(Н$0<)з — образуется при взаимодействии В(ОН), с безводной серпой кислотой.