Оксид бору

Оксид бору
Назва за IUPAC	Бор оксид
Інші назви	триоксид бору, борний ангідрид
Ідентифікатори
Номер CAS	1303-86-2
Номер EINECS	215-125-8
ChEBI	30163
RTECS	ED7900000
SMILES	B(=O)OB=O
InChI	InChI=1S/B2O3/c3-1-5-2-4
Номер Гмеліна	11108
Властивості
Молекулярна формула	B2O3
Молярна маса	69,620 г/моль
Зовнішній вигляд	безбарвні кристали або аморфний
Густина	2,55 г/см³
Тпл	450 °C
Розчинність (вода)	2,2 г/100 г H2O (20 °C)
Розчинність (етанол)	розчинний
Показник заломлення (nD)	2,8017 (крист.)
Якщо не зазначено інше, дані наведено для речовин у стандартному стані (за 25 °C, 100 кПа)
Інструкція з використання шаблону
Примітки картки

Окси́д бо́ру, бо́рний ангідри́д — неорганічна бінарна сполука бору та кисню складу B₂O₃. Являє собою білу кристалічну або аморфну речовину. Стійкий до розкладання.

В природі зустрічається у складі бури Na₂B₄O₇·10H₂O, борациту 2Mg₃B₈O₁₅·MgCl₂, гідроборациту, пандерміту, колеманіту.

Окрім сполуки B₂O₃ відомі також інші оксиди: монооксид B₂O, субоксид B₆O.

Поширення у природі

Борацит (Нижня Саксонія)

Оксид бору широко розповсюджений у природі у складі інших сполук. Він входить до складу борної кислоти H₃BO₃, яка міститься у водах термальних джерел у вулканічних місцевостях (мінерал сасолін, що містить борну кислоту, отримав назву від італійського курортного містечка Сасо Пізано, яке славиться своїми лікувальними джерелами).

Окрім того, оксид бору зустрічається і у вигляді боратів. Основними джерелами оксиду бору є мінерали бура Na₂B₄O₇·10H₂O, борацит 2Mg₃B₈O₁₅·MgCl₂, гідроборацит, пандерміт, колеманіт та ін.

Фізичні властивості

Оксид бору може перебувати у кристалічному та аморфному станах. Кристалічний B₂O₃ є хімічно неактивним, на відміну від аморфного. Сполука є стійкою до нагрівання, не відновлюється навіть при дії на неї коксу. Забарвлює полум'я пальника у зелений колір.

Отримання

Синтезувати оксид бору можна, наприклад, спалюючи на повітрі чистий бор або бороводні:

$\mathrm {4B+3O_{2}{\xrightarrow {700^{o}C}}\ 2B_{2}O_{3}}$

$\mathrm {2B_{4}H_{10}+11O_{2}{\xrightarrow {}}\ 4B_{2}O_{3}+10H_{2}O}$

Оксид також утворюється в результаті розкладання деяких сполук бору:

$\mathrm {2H_{3}BO_{3}{\xrightarrow {235^{o}C}}\ B_{2}O_{3}+3H_{2}O}$

$\mathrm {Na_{2}B_{4}O_{7}+2H_{2}SO_{4}+12C_{2}H_{5}OH\rightarrow \ 4B(OC_{2}H_{5})_{3}\uparrow +2NaHSO_{4}+7H_{2}O}$

$\mathrm {2B(OC_{2}H_{5})_{3}+18O_{2}{\xrightarrow {}}\ B_{2}O_{3}+12CO_{2}+15H_{2}O}$

Хімічні властивості

Кристалічний оксид бору є хімічно неактивним. Аморфний оксид бору реагує з водою з виділенням великої кількості тепла (тепла, що виділяється від додавання 100 г оксиду до 125 г води, достатньо, аби довести воду до кипіння).

$\mathrm {B_{2}O_{3}+3H_{2}O{\xrightarrow {}}\ 2H_{3}BO_{3}}$

Сполука реагує з лугами та концентрованою плавиковою кислотою:

$\mathrm {2B_{2}O_{3}+2NaOH{\xrightarrow {}}\ Na_{2}B_{4}O_{7}+H_{2}O}$

$\mathrm {B_{2}O_{3}+2NaOH{\xrightarrow {400-55^{o}C}}\ 2NaBO_{2}+H_{2}O}$

$\mathrm {B_{2}O_{3}+4HF(conc.){\xrightarrow {}}\ 2H[BF_{4}]+3H_{2}O}$

Під дією металів бор відновлюється з оксиду:

$\mathrm {B_{2}O_{3}+2Al{\xrightarrow {800-900^{o}C}}\ 2B+Al_{2}O_{3}}$

$\mathrm {B_{2}O_{3}+6Mg{\xrightarrow {750-900^{o}C}}\ Mg_{3}B_{2}+3MgO}$

$\mathrm {Mg_{3}B_{2}+H_{2}PO_{4}(conc.){\xrightarrow {<10^{o}C}}\ B_{4}H_{10}+Mg_{3}(PO_{4})_{2}\downarrow }$

Останній метод використовується для отримання бороводнів.

Див. також

• Бороводні
• Борна кислота

Джерела

• CRC Handbook of Chemistry and Physics / D. R. Lide. — 86th. — Boca Raton (FL) : CRC Press, 2005. — 2656 p. — ISBN 0-8493-0486-5. (англ.)
• Реми Г. Курс неорганической химии / А. В. Новоселова. — М. : ИИЛ, 1963. — Т. 1. — 922 с. (рос.)
• Лидин Р. А., Молочко В. А., Андреева Л. Л. Химические свойства неорганических веществ / Р. А. Лидин. — 3-е. — М. : Химия, 2000. — 480 с. — ISBN 5-7245-1163-0. (рос.)
• Глосарій термінів з хімії // Й. Опейда, О. Швайка. Ін-т фізико-органічної хімії та вуглехімії ім. Л.М.Литвиненка НАН України, Донецький національний університет — Донецьк: «Вебер», 2008. — 758 с. — ISBN 978-966-335-206-0.