WikiSort.ru - Не сортированное

Оксид бора
Общие
Систематическое наименование	оксид бора
Хим. формула	B2O3
Физические свойства
Состояние	бесцв. стекловидная масса
Молярная масса	69.6182 г/моль
Плотность	1.85 (стекл.); 2.460 г/мл3 (жид.)
Энергия ионизации	13,5 ± 0,1 эВ[1]
Термические свойства
Т. плав.	480 °C
Т. кип.	1860[2] °C
Давление пара	0 ± 1 мм рт.ст.[1]
Химические свойства
Растворимость в воде	2.2 г/100 мл
Классификация
Рег. номер CAS	[1303-86-2]
PubChem	518682
Рег. номер EINECS	215-125-8
SMILES	B(=O)OB=O
InChI	1S/B2O3/c3-1-5-2-4 JKWMSGQKBLHBQQ-UHFFFAOYSA-N
RTECS	ED7900000
ChEBI	30163
ChemSpider	452485
Безопасность
Токсичность	0 2 0
Приводятся данные для стандартных условий (25 °C, 100 кПа), если не указано иного.

Окси́д бо́ра ${\displaystyle {\ce {B2O3}}}$  — ангидрид борной кислоты, бесцветное, довольно тугоплавкое, стекловидное или кристаллическое вещество, диэлектрик.

Стеклообразный оксид бора имеет слоистую структуру (расстояние между слоями 0,185 нм), в слоях атомы бора расположены внутри равносторонних треугольников ${\displaystyle {\ce {BO3}}}$ (d В—О=0,145 нм). Эта модификация плавится в интервале температур 325—450 °C и обладает высокой твёрдостью. Она получается при нагревании бора на воздухе 700 °C или обезвоживанием ортоборной кислоты. Кристаллический ${\displaystyle {\ce {B2O3}}}$ , который получают осторожным отщеплением воды от метаборной кислоты ${\displaystyle {\ce {HBO2}}}$ , существует в двух модификациях — с гексагональной кристаллической решёткой, при 400 °C и 2200 МПа переходящей в моноклинную.

Свойства

• Борный ангидрид гигроскопичен, он бурно растворяется в воде, образуя вначале различные метаборные кислоты общей формулы ${\displaystyle {\ce {(HBO2)_n}}}$ . Дальнейшее оводнение приводит к образованию ортоборной кислоты ${\displaystyle {{\ce {H3BO3}}}}$ .

Расплавленный ${\displaystyle {\ce {B2O3}}}$ хорошо растворяет оксиды многих элементов. С оксидами металлов образует соли бораты.

• ${\displaystyle {\ce {B2O3}}}$ является кислотным ангидридом, проявляя также очень слабые признаки амфотерности:

${\displaystyle {\mathsf {2B_{2}O_{3}+P_{4}O_{10}\rightarrow 4BPO_{4}}}}$ Оксид бора — типичный кислотный оксид. Он реагирует с водой с образованием борной кислоты:

B2O3 + 3H2O = 2H3BO3

• С соляной кислотой реагирует при нагревании (${\displaystyle {\ce {t>100^{\circ }C}}}$ ):

  ${\displaystyle {\mathsf {B_{2}O_{3}+6HCl\ {\xrightarrow {t^{\circ }\ }}\ 2BCl_{3}+3H_{2}O}}}$

• Сам оксид бора не восстанавливается углеродом даже при температуре белого каления, однако разлагается, если одновременно ввести в реакцию вещества, способные заместить кислород (хлор или азот):

${\displaystyle {\mathsf {B_{2}O_{3}+3C+3Cl_{2}\rightarrow 2BCl_{3}+3CO}}}$

• При нагревании оксида бора с элементарным бором выше 1000^о в парах существуют термически устойчивые линейные молекулы O=B—B=O. При быстром охлаждении паров ниже 300^о может быть получен белый твёрдый полимер состава ${\displaystyle {\ce {(B2O2)_n}}}$ , не имеющий определённой точки плавления и сильно реакционноспособный. Под давлением в 60 тыс. ат. и температуре 1500^о оксид бора взаимодействует с элементарным бором по реакции:

${\displaystyle {\mathsf {B_{2}O_{3}+4B\rightarrow 3B_{2}O}}}$

Этот низший оксид бора имеет графитоподобную слоистую структуру.

Получение

Образуется при нагревании бора в атмосфере кислорода или на воздухе

${\displaystyle {\mathsf {4B+3O_{2}\rightarrow 2B_{2}O_{3},}}}$

А также при обезвоживании борной кислоты:

${\displaystyle {\mathsf {2H_{3}BO_{3}\rightarrow B_{2}O_{3}+3H_{2}O.}}}$

Применение

Флюсы для стекла и эмали

Исходный материал для синтеза других соединений бора, таких как карбид бора

Добавка, используемая в стекловолокне (оптических волокнах)

Используется в производстве боросиликатного стекла

Используется в качестве кислотного катализатора в органическом синтезе

Примечания

Литература

• Карапетьянц М. Х. Дракин С. И. Общая и неорганическая химия. М.: Химия 1994
• Реми Г. «Курс неорганической химии» М.: Иностранная литература, 1963