Borați
Borati este în primul rând numele oxoanionilor derivați din acidul boric H 3 BO 3 . Mai general, toți compușii chimici care conțin anioni borat se mai numesc și borați; din punct de vedere structural, ele se bazează pe unități trigonale plane [BO 3 ] 3– sau pe unități tetraedrice [BO 4 ] 5– . Anionii pot conține un singur atom de bor sau mai mulți atomi de bor conectați prin punți de oxigen, cu structuri liniare sau ciclice, până la polimeri infiniti și structuri de rețea asemănătoare sticlei. Boratele se găsesc în mod obișnuit în mineralele borate și borosilicații . [1] [2] [3]
Structuri
Unele structuri ale ionilor de borat sunt ilustrate în figură și se referă la cele observate în compușii anhidri; boratii de origine naturala sunt aproape intotdeauna hidratati, complicand si mai mult situatia. Se poate observa că stoichiometria singură nu este de nici un folos pentru a deduce structura acestor specii. [1] [2]
Monoborează
În cele mai frecvente cazuri, monoborații conțin anionul trigonal plan [BO 3 ] 3– . Compușii de acest tip se găsesc în natură în diverse minerale, inclusiv nördenskiöldite CaSn IV (BO 3 ) 2 și kotoite Mg 3 (BO 3 ) 2 . Există, de asemenea, numeroși compuși sintetici, numiți ortoborați ; câteva exemple sunt Li 3 BO 3 , Co 3 (BO 3 ) 2 și Ln (BO 3 ) (Ln = lantanidă).
Monoborații care conțin ionul tetraedric [BO 4 ] 5– sunt mai puțin frecvente; câteva exemple sunt Ta V BO 4 și mineralul schiavinatoit (Nb, Ta) BO 4 . Anionul tetrahidroxoborat protonat [B (OH) 4 ] - se găsește în diferite săruri precum LiB (OH) 4 și în minerale precum bandilitul CuB (OH) 4 Cl.
Oligomeri
Mai mulți anioni [BO 3 ] 3– se pot uni dând naștere la diverse structuri. În diborate există anionul [B 2 O 5 ] 4 - care se observă în compuși precum Co II 2 B 2 O 5 sau minerale precum suanitul Mg 2 B 2 O 5 . Metaborații de tip NaBO 2 au de fapt o formulă precum Na 3 B 3 O 6 și conțin anioni ciclici cu trei atomi de bor, [B 3 O 6 ] 3– .
Uniunea a două unități tetraedrice BO 4 se observă în anionul [B 2 O (OH) 6 ] 2– , prezent în pinnoitul mineral Mg [B 2 O (OH) 6 ], și în peroxanionul ciclic [B 2 ( O 2 ) 2 (OH) 4 ] 2– prezent în NaBO 3 • 4H 2 O. Aceasta este formula minimă a perboratului de sodiu , care are de fapt o structură de Na 2 [B 2 (O 2 ) 2 (OH) 4 ] • 6H 2 O.
Există, de asemenea, structuri care includ atât unități BO 3 plane, cât și unități BO 4 tetraedrice. Anionul ciclic [B 3 O 3 (OH) 5 ] 2– cuprinde două unități tetraedrice și un plan și este observat în mineralul meyerhofferit Ca [B 3 O 3 (OH) 5 ] • H 2 O. Spiroanionul [B 5 O 6 (OH) 6 ] 3– este prezent în ulexitul mineral NaCa [B 5 O 6 (OH) 6 ] • 5H 2 O. Un caz foarte important este cel al boraxului , formulat în mod normal ca Na 2 B 4 O 7 • 10H 2 O, care conține de fapt ionul tetraborat [B 4 O 5 (OH) 4 ] 2– și, prin urmare, trebuie formulat ca Na [B 4 O 5 (OH) 4 ] • 8H 2 O.
Polimeri
Unitățile plane BO 3 pot fi unite pentru a forma lanțuri infinite de ioni [(BO 2 ) - ] n , așa cum se observă în Ca (BO 2 ) 2 . Unitățile BO 3 formează în schimb o rețea tridimensională în turmalină , un mineral borosilicat și în B 2 O 3 sticlos.
Unități tetraedrice BO 4 poate da naștere la diferite structuri polimerice; exemple sunt fosfat de bor BPO 4, compus covalent izostructurali cu SiO2 și minerale datolite cab (OH) SiO 4 și reedmergnerite NaBSi 3 O 8.
Notă
Bibliografie
- ( EN ) NN Greenwood și A. Earnshaw, Chimia elementelor , ediția a II-a, Oxford, Butterworth-Heinemann, 1997, ISBN 0-7506-3365-4 .
- ( DE ) AF Holleman și N. Wiberg, Lehrbuch der Anorganischen Chemie , Berlin, Walter de Gruyter, 2007, ISBN 978-3-11-017770-1 .
- ( EN ) DA Keszler, Borates: Solid-state Chemistry , în Encyclopedia of Inorganic Chemistry , ediția a doua, John Wiley & Sons, 2006, DOI : 10.1002 / 0470862106.ia022 , ISBN 978-0-470-86210-0 .
linkuri externe
- ( EN ) Borati , în Encyclopedia Britannica , Encyclopædia Britannica, Inc.
