Borna kiselina

Izvor: Wikipedia
Borna kiselina
Structural formula
Space-filling model
Boric acid crystals
IUPAC ime
Identifikacija
CAS registarski broj 10043-35-3 YesY
PubChem[1][2] 7628
ChemSpider[3] 7346
Jmol-3D slike Slika 1
Svojstva
Molekulska formula H3BO3
Molarna masa 61.83 g mol−1
Agregatno stanje Kristal bijele boje
Gustina 1.435 g/cm3
Tačka topljenja

170.9 °C, 444 K, 340 °F

Tačka ključanja

300 °C, 573 K, 572 °F

Rastvorljivost u vodi 2.52 g/100 mL (0 °C)
4.72 g/100 mL (20 °C)
5.7 g/100 mL (25 °C)
19.10 g/100 mL (80 °C)
27.53 g/100 mL (100 °C)
Rastvorljivost u other solvents Rastvorljiva u nižim alkoholima
umjereno rastvorljiva u piridinu
vrlo malo rastvorljiva u acetonu
pKa 5.2
Opasnost
NFPA 704
NFPA 704.svg
0
1
0
 
Tačka paljenja Nezapaljiva
LD50 2660 mg/kg, oralno (pacov)
Srodna jedinjenja
Srodna jedinjenja Bor trioksid
Boraks

 YesY (šta je ovo?)   (verifikuj)

Ukoliko nije drugačije napomenuto, podaci se odnose na standardno stanje (25 °C, 100 kPa) materijala

Infobox references

Borna kiselina (hemijska formula H3BO3 ili B(OH)3) je supstanca koja spada u slabe neorganske kiseline. Postoji u obliku bezbojnih kristala ili bijelog praha i rastvorljiva je u vodi. Može se naći i u mineralnom obliku i tada se naziva sasolit. U prirodi se može naći u nekim vulkanskim oblastima, u sastavu raznih minerala (npr. boraks), u morskoj vodi, u biljkama i voću.

Kristalna struktura[uredi - уреди]

Molekul borne kiseline B(OH)3 je planaran. Atom bora u molekulu borne kiseline je sp2 hibridizovan, tj. tri sp2 hibridne orbitale se nalaze u istoj ravni a ugao između njih je 120 °. Bor sa kiseonikom gradi kovalentne veze (posredstvom sp2 orbitala) i zbog toga je cijeli molekul planaran . Borna kiselina se u čvrstom stanju sastoji od slojeva B(OH)3 molekula koje na okupu drži vodonična veza. Rastojanje između dva susjedna sloja je 318 pm.

Boric-acid-unit-cell-3D-balls.png
Boric-acid-layer-3D-balls.png
Elementarna ćelija kristala borne kiseline
Vodonična veza (isprekidane linije)
dovodi da molekuli borne kiseline
formiraju paralelne slojeve u čvrstom stanju

Dobijanje[uredi - уреди]

Borna kiselina se može dobiti u reakciji između boraksa i neke neorganske kiseline, kao npr. hlorovodonične kiseline:

Na2B4O7·10H2O + 2 HCl → 4 B(OH)3 [or H3BO3] + 2 NaCl + 5 H2O

Osobine[uredi - уреди]

Borna kiselina je rastvorljiva u ključaloj vodi. Pri zagrijavanju iznad 170 °C dolazi do reakcije dehidratacije pri čemu nastaje borična kiselina (HBO2):

H3BO3 → HBO2 + H2O

Borična kiselina je bijela, kristalna supstanca i djelimično je rastvorljiva u vodi. Topi se na 236 °C a pri zagrijavanju preko 300 °C dolazi do daljnje dehidratacije pri čemu se formira tetraborična kiselina ili piroborična kiselina:

4 HBO2 → H2B4O7 + H2O

Daljnjim zagrijavanjem dobija se bor(III)-oksid:

H2B4O7 → 2 B2O3 + H2O

Borna kiselina disosuje u vodenom rastvoru:

B(OH)3 + H2O u ekvilibrujumu sa B(OH)4- + H+ (Ka = 5.8x10−10 mol/l; pKa = 9.24)

Pri tome se borna kiselina ponaša kao Luisova kiselina, tj. reaguje sa molekulom vode i prima elektronski par od OH- grupe, što je čini kiselinom po Luisovoj teoriji. Nagrađeni B(OH)4- jon ima tetraedarski oblik, tj. tetraedarski raspored atomskih grupa oko atoma bora.

U rastvorima sa pH vrijednošću 7-10, i ako je koncentracija bora veća od 0.025 mol/L dolazi do stvaranja poliboratnih jona. Najpoznatiji je tetraboratni jon koji se nalazi u mineralu boraksu:

4B(OH)4- + 2 H+ u ekvilibrujumu sa B4O72- + 9 H2O

Primjena[uredi - уреди]

Borna kiselina nalazi primjenu kao antiseptik, insekticid, za sprječavanje širenja vatre itd. U industriji nalazi primjenu u proizvodnji fiberglasa, za pravljenje sredstava za podmazivanje drveta. Koristi se i u pirotehnici.

Reference[uredi - уреди]

  1. Li Q, Cheng T, Wang Y, Bryant SH (2010). "PubChem as a public resource for drug discovery.". Drug Discov Today 15 (23-24): 1052–7. doi:10.1016/j.drudis.2010.10.003. PMID 20970519.  edit
  2. Evan E. Bolton, Yanli Wang, Paul A. Thiessen, Stephen H. Bryant (2008). "Chapter 12 PubChem: Integrated Platform of Small Molecules and Biological Activities". Annual Reports in Computational Chemistry 4: 217–241. doi:10.1016/S1574-1400(08)00012-1. 
  3. Hettne KM, Williams AJ, van Mulligen EM, Kleinjans J, Tkachenko V, Kors JA. (2010). "Automatic vs. manual curation of a multi-source chemical dictionary: the impact on text mining". J Cheminform 2 (1): 3. doi:10.1186/1758-2946-2-3. PMID 20331846.  edit

Spoljašnje veze[uredi - уреди]