Borates sind chemische Zusammensetzungen, die oxoanions von Bor in der Oxydation enthalten, setzen +3 fest. Das einfachste borate Ion, FILIALE, hat eine trigonal planare Struktur. Andere borates werden aus der trigonal FILIALE oder vierflächigen FILIALE Struktureinheiten zusammengesetzt, Sauerstoff-Atome teilend. Bor kommt in der Natur hauptsächlich als borate Minerale und Borosilikate vor.

Strukturen

Wenn Bor drei covalent Obligationen, als im borate Ion, FILIALE bildet, hat es einen Anteil in drei Paaren von Elektronen. VSEPR Theorie sagt eine trigonal planare Struktur voraus, weil das die Konfiguration ist, die die Energie der Repulsion zwischen Elektronen minimiert. Es sagt auch voraus, dass in Zusammensetzungen, wo die Bor-Atom-Obligationen mit drei Sauerstoff-Atomen der Zwischenband-Winkel 120 ° sein wird. In Bezug auf die Wertigkeitsband-Theorie werden die Obligationen durch das Verwenden sp der Hybride orbitals gebildet. Die Tatsache, dass es ein unvollständiges Oktett gibt, bedeutet, dass diese Zusammensetzungen Säuren von Lewis sind.

Wenn ein trigonal Bor-Atom ein Paar von Elektronen von einer Basis von Lewis akzeptiert, nimmt es eine vierflächige Konfiguration (sp) an, und die Oktett-Regel ist zufrieden. Sowohl trigonal als auch vierflächige Einheiten können in einem Komplex borate, wie das Anion in Borax (Kristallstruktur unten) koexistieren.

Wässrige Chemie

Borsäure, B (OH), während manchmal angezeigt, als abtrennend in der wässrigen Lösung,

:B (OH) BHO + H; K = 5.794 x 10 mol/l (geschätzt von pKa = 9.237 im Zitat).

es kann auch als acidic wegen seiner Hydrolyse-Reaktion mit Wassermolekülen vertreten werden, sich tetrahydroxyborate formend und ein Proton veröffentlichend:

:B (OH) + HO B (OH) + H; K = 5.8x10 mol/l; pK = 9.24.

In Gegenwart von cis-diols wie mannitol, Traubenzucker, sorbitol und Glyzerin wird der pK zu ungefähr 4 gesenkt.

Unter sauren Bedingungen kann Borsäure Kondensationsreaktionen erleben, polymeren oxyanions zu bilden. Das Gleichgewicht

:4 [B (OH)] + 2 H [FILIALE (OH)] + 7 HO

illustriert den Prozess. Das tetrameric Anion ist im Mineralborax, als ein octahydrate, NaBO (OH).8HO da. Diese Zusammensetzung kann in der hohen Reinheit erhalten werden und kann so verwendet werden, um eine Standardlösung in der titrimetrischen Analyse zu machen.

Polymere Ionen

Mehrere polymere borate Ionen sind bekannt. Sie können gemacht werden, indem sie B (OH) oder FILIALE mit Metalloxyden reagieren. Beispiele schließen ein:

• Diborate-FILIALE z.B in MgBO (suanite)
• Triborate-FILIALE in CaAlBO (johachidolite)
• Tetraborate-FILIALE in z.B. LiBO
• metaborates, wie LiBO enthalten lange Ketten der trigonal FILIALE Struktureinheiten, jeder, zwei Sauerstoff-Atome mit angrenzenden Einheiten teilend.
• borates, der 3 und vier Koordinatenbor einschließlich des Anions in Borax enthält.
• Borosilikatborosilikatglas, auch bekannt als Hartglas, sind nützlich, weil es einen sehr niedrigen Koeffizienten der Thermalvergrößerung hat und gegen das Knacken, wenn geheizt, verschieden vom Soda-Glas widerstandsfähig ist. Strukturell ist es ein Silikat, in dem einige Einheiten von SiO durch die FILIALE zusammen mit einem cation ersetzt werden, um den Unterschied in Oxydationsstaaten von Si (IV) und B (III) zu ersetzen.

Minerale und Gebrauch

Allgemeine borate Salze schließen Natrium metaborate, NaBO und Borax ein. Borax ist in Wasser ziemlich auflösbar, so lagert sich Mineral ab, nur kommen in Plätzen mit dem sehr niedrigen Niederschlag vor. Umfassende Ablagerungen wurden im Todestal gefunden und mit den berühmten Zwanzig-Maulesel-Mannschaften (1883 bis 1889) transportiert. Später (1925) wurden Ablagerungen an Bor, Kalifornien am Rand der Mojave-Wüste gefunden. Die Atacama-Wüste in Chile enthält auch mineable borate Konzentrationen.

Lithium metaborate oder Lithium tetraborate oder eine Mischung von beiden, können in der borate Fusionsbeispielvorbereitung von verschiedenen Proben für die Analyse durch verwendet werden

XRF, automatisches Buchungssystem, ICP-OES, ICP-AES und ICP-FRAU. Fusion von Borate und Energie dispersive Röntgenstrahl-Fluoreszenz-Spektrometrie mit der polarisierten Erregung sind in der Analyse von verseuchten Böden verwendet worden.

Disodium octaborate tetrahydrate wird als Holzkonservierungsmittel oder Fungizid verwendet. Zink borate wird als ein Flamme-Verzögerungsmittel verwendet.

Borate esters

Borate esters sind organische Zusammensetzungen des Typs B (ODER) wo R ein organischer Rückstand (zum Beispiel alkyl oder aryl) ist. Sie sind durch eine Reaktion wie günstig bereit

:B (OH) + 3 ROH  B (ODER) +3 HO

in Gegenwart von einem wasserentziehenden Reagenz, wie konzentrierte Schwefelsäure. Der borate ester ist flüchtig und kann von der Reaktionsmischung durch die Destillation entfernt werden. Dieses Verfahren wird für die Analyse von Spur-Beträgen von borate und für die Analyse von Bor in Stahl verwendet. Alkyl borates brennen mit einer charakteristischen grünen Flamme. Dieses Eigentum wird verwendet, um die Anwesenheit von Bor in der qualitativen Analyse zu bestimmen.

Trimethyl borate, B (OCH), wird als ein Vorgänger zu boronic esters für Kopplungen von Suzuki verwendet. Wie man zeigte, haben Borate esters als wirksame Kopplungsagenten in der Synthese von amides entweder von carboxylic Säuren oder von primärem amides gedient.

Links

• suanite an webmineral
• johachidolite an webmineral
• Non-CCA Holzkonservierungsmittel: Handbuch zu ausgewählten Mitteln - nationales Schädlingsbekämpfungsmittel-Informationszentrum