Struktur kimia asid borik, sifat, penyediaan, kegunaan

Dia asid borik Ia adalah sebatian bukan organik yang formula kimia adalah h₃Bo₃. Ia terdiri daripada pepejal putih atau tidak berwarna. Ia adalah asid lemah yang menghasilkan larutan akueus, bergantung kepada kepekatannya, pH antara 3.8 dan 4.8. Ia sedikit larut dalam air panas yang sejuk dan sederhana.

Asid borik ditemui pada tahun 1702 oleh Wilhelm Man.

Sampel pepejal asid borik pada kaca jam. Sumber: Walkerma melalui Wikipedia.

Walau bagaimanapun, ia juga menegaskan bahawa Boerg menyediakan asid borik dengan menambahkan air ke boraks dan memanaskan larutan untuk menguapnya, sehingga meninggalkan sedimen kristal asid krial.

Asid ini adalah sebatian yang sangat berguna yang mempunyai banyak aplikasi dalam industri dan perubatan, juga digunakan sebagai insektisida, pemeliharaan kayu, membakar api dan merupakan penyusun penyelesaian redaman pH.

[TOC]

Struktur kimia

Molekul asid borik yang diwakili oleh model sfera dan bar. Sumber: Benjah-bmm27 [domain awam]

Dalam imej unggul kita mempunyai molekul sendiri H₃Bo₃. Perhatikan bahawa atom hidrogen, yang diwakili oleh sfera putih, tidak dikaitkan dengan atom boron pusat, seperti yang dapat mencadangkan formula kimia; tetapi sebaliknya, kepada atom oksigen, diwakili oleh sfera merah.

Oleh itu, formula yang lebih mudah, walaupun kurang digunakan, untuk asid borik adalah b (OH)₃, menunjukkan bahawa keasidan mereka disebabkan oleh ion h⁺ Dibebaskan dari kumpulan OH mereka. Molecula B (OH)₃ Ia mempunyai geometri rata trigonal, dengan atom boronnya mempunyai hibridisasi kimia sp sp².

B (oh)₃ Ia adalah molekul tinggi kovalen, kerana perbezaan elektronegativiti antara atom boron dan oksigen tidak begitu besar; Jadi pautan B-O pada dasarnya kovalen. Perhatikan bahawa struktur molekul ini menyerupai pemutar. Bolehkah saya menghidupkan paksi anda sendiri dengan cara yang sama?

Kristal

Sel kesatuan untuk kristal H3BO3. Sumber: Benjah-bmm27 [domain awam]

Imej atas menunjukkan sel kesatuan yang sepadan dengan struktur kristal tricycling untuk asid borik yang, di bawah keadaan sintesis tertentu, dapat mengadopsi struktur heksagon padat. Perhatikan bahawa terdapat empat molekul setiap sel kesatuan, dan yang diperintahkan dalam dua lapisan, A dan B, bergantian (mereka tidak ditumpukan di atas satu sama lain).

Oleh kerana simetri dan bimbingan pautan B-OH, dapat diandaikan bahawa B (oh)₃ Ia adalah apolar; Walau bagaimanapun, kewujudan jambatan hidrogen intermolecular mengubah sejarah. Molekul setiap b (oh)₃ Untuk memberi atau menerima tiga jambatan ini, dengan sejumlah enam interaksi dipole-dipolo, seperti yang diperhatikan dalam imej di bawah:

Boleh melayani anda: terpenos Lapisan kristal H3BO3 diperhatikan dari paksi yang lebih tinggi. Sumber: Benjah-bmm27 [domain awam]

Perhatikan bahawa jambatan hidrogen ini adalah interaksi arah yang mengawal kristal asid borik, dan mewujudkan corak aspek hiasan; Cincin dalaman mungkin dengan ruang yang mencukupi untuk menyekat beberapa kekotoran yang tidak dalam kecacatan kristal.

Jambatan hidrogen ini, walaupun jisim molekul rendah B (OH)₃, Mereka menyimpan kaca mereka cukup kohesif sehingga dia memerlukan suhu 171 ºC untuk mencairkan. Tidak diketahui apakah kesan yang akan mempunyai tekanan tinggi (mengikut urutan IPK) pada lapisan molekul B (OH)₃.

Sifat

Nama

IUPAC: Asid Borik dan Trihydrooxidobor. Nama lain: Asid Orthoboric, Asid Borracic, Sassolite, Borofax dan Trihydroxiborano.

Jisim molar

61.83 g/mol

Penampilan fizikal

Pepejal putih kristal, tidak berwarna dan telus. Ia juga dicapai sebagai butiran atau dalam bentuk habuk putih. Sedikit tidak jelas untuk disentuh.

Bau

Lavatory

Rasa

Sedikit pahit

Takat lebur

170.9 ºC

Takat didih

300 ºC

Kelarutan air

Larut sederhana dalam air sejuk dan larut dalam air panas:

2.52 g/100 ml (0 ºC)

27.50 g/100 ml (100 ºC)

Asid borik sebahagiannya larut dalam air dan cenderung tenggelam ke dalamnya. Kelarutan ini cenderung meningkat dengan kehadiran asid, seperti hidroklorik, sitrik dan tartaric.

Kelarutan dalam pelarut lain

-Gliserol: 17.5 % pada 25 ° C

-Ethylene Glycol: 18.5 % pada 25 ° C

-Acetone: 0.6 % pada 25 ° C

-Etil asetat: 1.5 % pada 25 ° C

-Methanol: 172 g/l A 25 ºC

-Ethanol: 94.4 g/l A 25 ºC

Pekali partisi oktanol/air

Log p = -0.29

Keasidan (PKA)

9.24. 12.4. 13.3. Ini adalah tiga pemalar pemisahan masing -masing untuk melepaskan H⁺ Dalam air.

Ph

3.8 - 4.8 (3.3 % dalam larutan akueus)

5.1 (0.1 molar)

Tekanan wap

1.6 · 10^-6 mmhg

Kestabilan

Stabil di dalam air

Penguraian

Ia pecah apabila dipanaskan di atas 100 ºC, membentuk anhidrida borik dan air.

Reaktiviti

Asid Borik Bentuk garam larut dengan kation monovalen, contohnya: na₂B₄Sama ada₇.10h₂Atau, dan garam tidak larut dengan kation divalen, teksi₄Sama ada₇.6H₂Sama ada.

Dalam larutan berair ia menghasilkan penyelesaian asid, memikirkan bahawa harta ini disebabkan oleh penolakan kumpulan OH^- air. Asid borik layak sebagai asid lemah jenis Lewis.

Asid borik bertindak balas dengan gliserol dan mannitol, meningkatkan keasidan persekitaran berair. PKA diubahsuai dari 9.2 hingga 5, kerana pembentukan boro-manitol quelato [SM₆H₈Sama ada₂(Oh)₂]^-, yang melepaskan h⁺.

Penyediaan

Asid borik berada dalam keadaan bebas dalam emanasi gunung berapi di kawasan seperti Tuscany Itali, Kepulauan Lipari dan di Negeri Nevada, Amerika Syarikat. Ia juga terdapat di mineral seperti Borax, Boracita, Ulexita dan Colemanita.

Boleh melayani anda: halogen

Asid borik disediakan oleh tindak balas mineral boraks (natrium natrium tetraborasi) dengan asid mineral, seperti asid hidroklorik, asid sulfurik, dan lain -lain.

Na₂B₄Sama ada₉· 10h₂O +hcl => 4 jam₃Bo₃  +  2 NaCl +5 h₂Sama ada

Ia juga disediakan melalui hidrolisis Boro dan Diborano Trihaluro.

Asid borik disediakan dari collemanite (CA₂B₆Sama ada_sebelas· 6 h₂Sama ada). Prosedur ini terdiri daripada rawatan mineral dengan asid sulfurik untuk membubarkan sebatian boron.

Kemudian, penyelesaian di mana asid borik serpihan yang tidak diingini hadir dipisahkan. Penyelesaian sulfida hidrogen dirawat untuk menimbulkan kekotoran arsenik dan besi. Supernatan disejukkan untuk menghasilkan endapan asid borik dan memisahkannya dari penggantungan.

Aplikasi

Dalam industri

Asid borik digunakan dalam penjelasan gentian kaca. Dengan menyumbang untuk mengurangkan titik lebur, ia meningkatkan kekuatan dan kecekapan kaca gentian tekstil: bahan yang digunakan untuk mengukuhkan plastik yang digunakan dalam kapal, paip perindustrian dan plat litar komputer.

Asid borik mengambil bahagian dalam pembuatan kaca borosil, yang membolehkan mendapatkan kaca tahan kaca, boleh digunakan dalam masakan isi rumah, dalam bahan kaca makmal, tiub pendarfluor, serat optik, skrin LCD, dll.

Ia digunakan dalam industri metalurgi untuk mengeras dan merawat aloi keluli, serta memihak kepada lapisan logam bahan.

Ia digunakan sebagai komponen kimia dalam patah hidraulik (fracking): Kaedah yang digunakan dalam pengekstrakan minyak dan gas. Asid borik bertindak sebagai retardan api dalam bahan selulosa, plastik dan tekstil yang diresapi dengan asid borik untuk meningkatkan rintangan kebakaran mereka.

Dalam bidang perubatan

Asid borik digunakan dicairkan dalam mencuci mata. Kapsul gelatin asid borik digunakan untuk rawatan jangkitan kulat, terutama candida albicans. Ia juga telah digunakan dalam rawatan jerawat.

Asid borik ditaburi dalam kaus kaki untuk mencegah jangkitan kaki, seperti kaki atlet. Begitu juga, penyelesaian yang mengandungi asid borik digunakan dalam rawatan otitis luaran pada manusia, dan juga pada haiwan.

Asid borik ditambah dalam botol yang digunakan untuk pengumpulan air kencing, yang menghalang pencemaran bakteria sebelum diperiksa di makmal diagnostik.

Ia boleh melayani anda: asid indolaletik: struktur, sifat, mendapatkan, menggunakan

Insektisida

Asid borik digunakan dalam kawalan percambahan serangga, seperti lipas, anai -anai, semut, dll. Lipas tidak membunuh dengan serta -merta, kerana ia mula -mula mempengaruhi sistem pencernaan dan sarafnya, selain memusnahkan exoskeletonnya.

Asid borik menimbulkan tindakannya perlahan.

Pemeliharaan

Asid borik digunakan untuk mencegah serangan kayu oleh kulat dan serangga, menggunakan untuk tujuan ini bersempena dengan etilena glikol. Rawatan ini juga berkesan dalam mengawal lumpur dan alga.

Penyerap kejutan pH

Asid borik dan asas konjugasi membentuk sistem redaman pka = 9.24, yang menunjukkan bahawa penyerap kejutan ini mempunyai keberkesanannya yang paling besar untuk pH alkali, yang tidak biasa dalam makhluk hidup. Walau bagaimanapun, penyerap kejutan borato digunakan dalam peraturan pH di kolam renang.

Reaktor nuklear

Asid borik mempunyai keupayaan untuk menangkap neutron haba, yang mengurangkan kemungkinan pembelahan nuklear yang tidak terkawal yang dapat menghasilkan kemalangan nuklear.

Pertanian

Boro adalah elemen penting untuk pertumbuhan tumbuhan, yang menyebabkan penggunaan asid borik untuk sumbangan elemen. Walau bagaimanapun, kelebihan asid borik boleh merosakkan tumbuh -tumbuhan, terutamanya buah sitrus.

Contraindications

Penggunaan asid borik pada kulit yang tidak disengajakan, luka atau membakar produk yang membolehkan penyerapan yang sama mesti dielakkan. Ini adalah sebatian toksik di dalam badan dan dalam beberapa kes, ia boleh menyebabkan pengsan, sawan, kekejangan, tics muka dan hipotensi arteri.

Doktor harus dirujuk untuk penggunaan kapsul vagina asid borik pada wanita hamil, kerana telah menunjukkan bahawa ubah bentuk janin dan penurunan berat badan anak semasa kelahiran dapat menghasilkan ketika dilahirkan.

Penempatan asid borik, digunakan sebagai insektisida, di tempat -tempat yang tersedia untuk kanak -kanak, kerana kanak -kanak mempunyai kerentanan yang lebih besar terhadap tindakan toksik asid borik, yang membentuknya dos maut dalam 2.000 hingga 3.000 mg.

Rujukan

1. Shiver & Atkins. (2008). Kimia bukan organik. (Edisi Keempat). MC Graw Hill.
2. Wikipedia. (2019). ASID BORIK. Diperoleh dari: dalam.Wikipedia.org
3. Pusat Kebangsaan Maklumat Bioteknologi. (2019). ASID BORIK. Pangkalan data PUBCHEM. CID = 7628. Pulih dari: pubchem.NCBI.NLM.NIH.Gov
4. Editor enyclopaedia Britannica. (28 Mac, 2019). ASID BORIK. Encyclopædia Britannica. Pulih dari: Britannica.com
5. Pembawa bergetar. (9 November 2018). USSS asid burik yang tersembunyi dalam kehidupan seharian anda. Pulih dari: pengangkut.com
6. Pusat Maklumat Racun Perosak Negara. (s.F.). ASID BORIK. Pulih dari: npic.Orst.Edu
7. Merangka. (30 November 2017). Asid borik: sifat dan penggunaan sebatian kimia ini. Diperolehi dari: asid.Maklumat
8. Chlorurosodium. (2019). Asid borik. Pulih dari: chlorurosodium.com
9. Persatuan Farmasi Hospital Sepanyol. (s.F.). Asid borik. [Pdf]. Diperolehi daripada: kumpulan kerja.Sefh.adalah