Оглавление 226 227 228 229 230 — — — 270 

Соединения бора. В своих соединениях бор проявляет положительную валентность, равную трем.

Бороводороды (бораны). При действии соляной кислоты на борид магния Mg3B2 получается сложная смесь различных боро-водородов, аналогичных угле- и кремневодородам. Из этой смеси выделены в чистом виде следующие наиболее важные бороводороды:

        В2Н6                                                                          В4Н10; В5Н9; В5Н11; В6Н10                     В10Н14

газообразный                                                             жидкие                                   твердый

Главным продуктом взаимодействия борида магния с соляной кислотой является боробутан В4Н10 — летучая жидкость (темп., кип. 18°) с отвратительным запахом, пары которой воспламеняются на воздухе. При хранении боробутан постепенно разлагается с образованием простейшего из полученных боро-водородов — бороэтана В2Н6. Последний представляет собой газ, сгущающийся в жидкость при —92,5°; на воздухе он не загорается, но водой, как и другие бороводороды, тотчас же разлагается, причем отщепляется водород и получается борная кислота Н3ВО3:

В2Н6 + 6Н2О = 2Н3ВО3 + 6Н2

Рассмотрение приведенных выше формул бороводородов наталкивает на мысль, что бор в бороводородах четырехвалентен. Однако бор имеет только три внешних электрона, что исключает такое предположение.

Возникшее противоречие отпадает, если рассматривать молекулы бороводородов как результат сочетания валентнонасыщенных структур с помощью водородных связей :

Соединения бора

В практическом отношении наиболее важными являются кислородные соединения бора.

Борный ангидрид В2О3 может быть получен или путем непосредственного соединения бора с кислородом, или прокаливанием борной кислоты. Это бесцветная хрупкая стекловидная масса, плавящаяся при температуре около 600°. Борный ангидрид очень огнестоек и не восстанавливается углем даже при белом калении. В воде он растворяется с образованием борной кислоты и выделением большого количества тепла:

В2О3 + 3Н2О = 2Н3ВО3 + 16,8 ккал

Борная кислота Н3ВО3 представляет собой белое кристаллическое вещество, блестящие чешуйки которого довольно легко растворяются в горячей воде. Борная кислота может быть получена действием серной кислоты на горячий раствор буры:

Na2B4О7 + H24 + 2О = Na24 + 4Н3ВО3

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

Если кипятить раствор борной кислоты, то 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

= 6,4′ • 10-10).

При нагревании борная кислота теряет воду, переходя сперва в метаборную кислоту НВО2, затем в тетраборную кислоту Н2В4О7 и, наконец, в борный ангидрид В2О3. При растворении в воде обе кислоты, как и борный ангидрид, снова переходят в борную кислоту. Применяется борная кислота как антисептическое средство при изготовлении консервов, а также при дублении кож, приготовлении некоторых красок и эмалей.

Соли борной кислоты — бораты — большей частью являются производными не нормальной (ортоборной) кислоты Н3ВО3, а тетраборной Н2В4О7 и других более бедных содержанием воды кислот, большинство которых в свободном состоянии неизвестно.

Бура Na2B4О7•10Н2О — натриевая соль тетраборной кислоты — образует большие бесцветные, прозрачные кристаллы, легко выветривающиеся с поверхности .в сухом воздухе. Она получается при взаимодействии борной кислоты с едким натром:

3ВО3 + 2NaOH = Na2B4О7 + 7Н2О

Водные растворы буры обнаруживают вследствие гидролиза сильнощелочную реакцию.

При нагревании бура теряет кристаллизационную воду и затем плавится, образуя прозрачную стекловидную массу. Расплавленная бура растворяет окислы различных металлов с образованием двойных солей метаборной кислоты,, из которых многие окрашены в характерные цвета. Например:

Na2B4О7 + CuO = Cu(BО2)2 • 2NaBO2

Этим свойством буры пользуются в аналитической химии для открытия некоторых металлов. Определение проводят, сплавляя буру в ушке платиновой проволоки с исследуемыми веществами, и получают характерно окрашенные шарики — «перлы» буры.

Бура широко применяется при производстве легкоплавкой глазури для фаянсовых и фарфоровых изделий и особенно для железной посуды (эмаль); кроме того, она идет на приготовление специальных сортов стекла.

На растворении окислов металлов основано применение буры при спаивании металлов. Так как спаивать можно только чистые поверхности металлов, то для удаления окислов место спайки посыпают бурой, кладут на него припой и нагревают. Бура растворяет окислы, и припой хорошо пристает к поверхности металла.

Бор играет важную роль в жизни растений. Присутствие в почве небольших количеств соединений бора необходимо для нормального роста многих сельскохозяйственных культур, как, например, хлопка, табака, сахарной свеклы и др. Поэтому борные удобрения все больше и больше применяются в сельском хозяйстве.

227 228 229

Вы читаете, статья на тему Соединения бора