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硼酸化學式

硼酸 化學式H3BO3或B(OH)3,分子量61.83

硼,BORON,源自硼砂borax和碳carbon,1808年發現,硼是壹種非金屬,以硼砂(四硼酸鈉)和硼酸著稱,後者是起清潔殺菌作用,對眼睛有益處的壹種酸。美國的各種工業每年對硼的需要量,都在240,000t以上。在農業上,硼即可制成肥料,也是壹種很好的除草劑。

盡管人們很久以前就和硼打交道,如古代埃及制造玻璃時已使用硼砂作熔劑,古代煉丹家也使用過硼砂,但是硼酸的化學成分19世紀初還是個謎。

1808年,英國化學家戴維(Sir Humphry Davy, 1778—1829)在用電解的方法發現鉀後不久,又用電解熔融的三氧化二硼的方法制得棕色的硼。同年法國化學家蓋-呂薩克(Joseph-Louis Gray-Lussac,1778—1850)和泰納(Louis Jacques Thenard,1777—1857)用金屬鉀還原無水硼酸制得單質硼。

硼被命名為Boron,它的命名源自阿拉伯文,原意是“焊劑”的意思。說明古代阿拉伯人就已經知道了硼砂具有熔融金屬氧化物的能力,在焊接中用做助熔劑。硼的元素符號為B,中譯名為硼。

B不與鹽酸作用,但與熱濃H2SO4,熱濃HNO3作用生成硼酸:

2B+3H2SO4(濃)==2B(OH)3+3SO2↑

B+3HNO3(濃)==B(OH)3+ 3NO2↑

硼酸的性質

(1)H3BO3是白色片狀晶體,微溶於水(273K時溶解度為6.35g/(100gH2O)),加熱時,由於晶體中的部分氫鍵斷裂,溶解度增大(373K時溶解度為27.6 g)(100gH2O))。

(2)H3BO3是個壹元弱酸,Ka=5.8×10-10,它之所以有弱酸性並不是它本身電離出質子H+,而是由於B是缺電子原子,它加合了來自H2O分子中OH-的(其中O原子上的孤對電子對向B原子的空的P軌道上配位)而釋放出H+離子:

(3)硼酸的這種電離方式表現出了硼化合物是缺電子特點。所以硼酸是壹個典型的路易士酸,它的酸性可因加入甘露醇或甘油(丙三醇)而大為增強,例如硼酸溶液的pH≈5~6,加入甘油後,pH≈3~4。

表現出壹元酸的性質,可用強堿來滴定。

(4)硼酸和甲醇或乙醇在濃H2SO4存在的條件下,生成硼酸酯,硼酸酯在高溫下燃燒揮發,產生特有的綠色火焰,此反應可用於鑒別硼酸,硼酸鹽等化合物。

(5)硼酸加熱脫水分解過程中,先轉變為偏硼酸HBO3,繼續加熱變成B2O3。

(6)在同極強的酸性氧化物(如P2O5或AsO5)或酸反應時, H3BO3被迫表現出弱堿性: