Оксид бора

Окси́д бо́ра  — ангидрид борной кислоты, бесцветное, довольно тугоплавкое, стекловидное или кристаллическое вещество, диэлектрик.

Оксид бора
B2O3powder.JPG
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[2]
Термические свойства
Т. плав. 480 °C
Т. кип. 1860[1] °C
Давление пара 0 ± 1 мм рт.ст.[2]
Химические свойства
Растворимость в воде 2.2 г/100 мл
Классификация
Рег. номер CAS [1303-86-2]
PubChem
Рег. номер EINECS 215-125-8
SMILES
InChI
RTECS ED7900000
ChEBI 30163
ChemSpider
Безопасность
Токсичность
NFPA 704.svg
Приводятся данные для стандартных условий (25 °C, 100 кПа), если не указано иного.

Стеклообразный оксид бора имеет слоистую структуру (расстояние между слоями 0,185 нм), в слоях атомы бора расположены внутри равносторонних треугольников (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 , который получают осторожным отщеплением воды от метаборной кислоты , существует в двух модификациях — с гексагональной кристаллической решёткой, при 400 °C и 2200 МПа переходящей в моноклинную.

Содержание

Свойства

  • Борный ангидрид гигроскопичен, он бурно растворяется в воде, образуя вначале различные метаборные кислоты общей формулы  . Дальнейшее оводнение приводит к образованию ортоборной кислоты  .
Расплавленный   хорошо растворяет оксиды многих элементов. С оксидами металлов образует соли бораты.
 
 
  • С соляной кислотой реагирует при нагревании ( ):
     
  • 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):
 
  • При нагревании оксида бора с элементарным бором выше 1000о в парах существуют термически устойчивые линейные молекулы O=B—B=O. При быстром охлаждении паров ниже 300о может быть получен белый твёрдый полимер состава  , не имеющий определённой точки плавления и сильно реакционноспособный. Под давлением в 60 тыс. ат. и температуре 1500о оксид бора взаимодействует с элементарным бором по реакции:
 
Этот низший оксид бора имеет графитоподобную слоистую структуру.

Получение

Образуется при нагревании бора в атмосфере кислорода или на воздухе

 

А также при обезвоживании борной кислоты:

 

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