В2Нв; В4Ню; В5Н9; В5Нц; В6Н10! В10Нц

газо- жидкие твердый

образный

Главным продуктом взаимодействия борида магния с соляной кислотой является твтраборан В4Н10 — летучая жидкость (темп, кип. 18 °С) с очень неприятным запахом, пары которой воспламе­няются на воздухе. При хранении тетраборан постепенно разлага­ется с образованием простейшего из полученных бороводородов — диборана ВгН₆. Последний представляет собой газ, конденсирую­щийся в жидкость при —92,5 °С. На воздухе он не загорается, но водой, как и другие бороводороды, тотчас же разлагается с от£цей- лением водорода и образованием борной кислоты НзВОз»

В_гН„ + 6Н₂0 = 2Н3ВО3 + 6Н_а

Атомы бора в молекулах бороводородов связаны друг с другом водород­ ными «мостиками», например:

^Н\А /^н н/ V ^Чн

Рис. 164. Перекрывание атомных орбиталей в мо­лекуле диборана.

Пунктиром на этой схеме показаны трехнентровые связи: здесь общая пара электронов занимает молекулярную орби­таль, охватывающую три атома — «мости- ковый» атом водорода и оба атома бора. Такая орбиталь образуется вследствие перекрывания ls-орбитали атома водорода с «р³-гибридными орбиталями двух атомов бора (см. рис. 164). Четыре «концевых» атома водорода связаны с атомами бора обычными двухцентровыми двухэлек- тронными связями. Таким образом, из двенадцати валентных электронов, имею­щихся в атомах, составляющих молекулу диборана. восемь участвуют в обра­зовании двухцентровых связей В—Н, а четыре образуют две трехцентровые связи В—Н—В.

Наибольшее практическое значение имеют кислородные соеди­нения бора.

Оксид бора, или борный ангидрид, В₂0₃ может быть получен или путем непосредственного соединения бора с кислородом, или прокаливанием борной кислоты. Это бесцветная хрупкая стекло­видная масса, плавящаяся при температуре около 300 °С. Борный ангидрид очень огнестоек и не восстанавливается углем даже при белом калении. В воде он растворяется с образованием борной кислоты и выделением теплоты:

В₂0₃ + ЗН₂0 = 2Н₃В0₃ + 76,5 кДж

Борная, или ортоборная, кислота Н₃В0₃ представляет собой белые кристаллы, блестящие чешуйки которых растворяются в го­рячей воде. Борная кислота может быть получена действием сер­ной кислоты на горячий раствор тетрабората натрия Na₂B40₇: Na₂B₄0, + H₂S0₄ + 5Н₂0 = Na₂S0₄ + 4Н₃В0₃

При охлаждении раствора борная кислота выкристаллизовы­вается, так как в холодной воде она малорастворима.

При кипячении раствора борной кислоты вместе с парами воды отчасти улетучивается и борная кислота. Этим объясняется ее со­держание в водяных парах, выделяющихся из трещин земли в вул­канических местностях.

Борная кислота принадлежит к числу очень слабых кислот (при 20 °С Ki =6-Ю-¹⁰; /С₂ = 2 - Ю^-13; Къ = 2- Ю"¹⁴).

При нагревании борная кислота теряет воду, переходя сначала в метаборную кислоту НВ02, а затем в борный ангидрид В203. Применяется борная кислота при приготовлении эмалей и глазу­рей, в производстве специальных сортов стекла, в бумажном и ко­жевенном производстве и в качестве дезинфицирующего средства.

Соли борных кислот — бораты — большей частью являются производными не ортоборной кислоты Н₃В0₃, а четырехборной Н₂В₄0₇ и других более бедных водой борных кислот.

Тетраборат натрия, или бура, образует большие бесцветные прозрачные кристаллы состава Na₂B₄0₇-ЮН2О, которые в сухом воздухе легко выветриваются. Бура получается при взаимодей­ствии борной кислоты с гидроксидом натрия:

4Н₃В0₃ + 2NaOH = Na₂B₄0₇ + 7Н₂0

Дата добавления: 2015-08-21