Оксид бора

Оксид бора
Общие
Систематическое наименование	оксид бора
Химическая формула	B2O3
Физические свойства
Состояние (ст. усл.)	бесцв. стеловидная масса
Отн. молек. масса	69.6182 а. е. м.
Молярная масса	69.6182 г/моль
Плотность	1.85 (стекл.); 2.460 г/мл3 (жид.) г/см³
Термические свойства
Температура плавления	480 °C °C
Температура кипения	1680 °C °C
Химические свойства
Растворимость в воде	2.2 г/100 мл
Классификация
Рег. номер CAS	[1303-86-2]
Безопасность
Токсичность	0 2 0

Окси́д бо́ра B₂O₃ — ангидрид борной кислоты, бесцветное, довольно тугоплавкое стекловидное или кристаллическое вещество горьковатого вкуса, диэлектрик.

Стеклообразный оксид бора имеет слоистую структуру (расстояние между слоями 0.185 нм), в слоях атомы бора расположены внутри равносторонних треугольников ВО₃ (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 В₂О₃, который получают осторожным отщеплением воды от метаборной кислоты НВО₂, существует в двух модификациях — с гексагональной кристаллической решёткой, при 400 °C и 2200 МПа переходящей в моноклинную.

Свойства

• Борный ангидрид гигроскопичен, он бурно растворяется в воде, образуя вначале различные метаборные кислоты общей формулы (НВO₂)_n. Дальнейшее оводнение приводит к образованию ортоборной кислоты H₃BO₃.

Расплавленный B₂O₃ хорошо растворяет оксиды многих элементов. С оксидами металлов образует соли бораты.

• B₂O₃ является кислотным ангидридом, проявляя также очень слабые признаки амфотерности:

$\mathsf{2B_2O_3 + P_4O_{10} \rightarrow 4BPO_4}$

• 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):

$\mathsf{B_2O_3 + 3C + 3Cl_2 \rightarrow 2BCl_3 + 3CO}$

• При нагревании оксида бора с элементарным бором выше 1000^о в парах существуют термически устойчивые линейные молекулы O=B—B=O. При быстром охлаждении паров ниже 300^о может быть получен белый твёрдый полимер состава (B₂O₂)_n, не имеющий определённой точки плавления и сильно реакционноспособный. Под давлением в 60 тыс. ат. и температуре 1500^о оксид бора взаимодействует с элементарным бором по реакции:

$\mathsf{B_2O_3 + 4B \rightarrow 3B_2O}$

Этот низший оксид бора имеет графитоподобную слоистую структуру.

Получение

Образуется при нагревании бора в атмосфере кислорода или на воздухе

$\mathsf{4B + 3O_2 \rightarrow 2B_2O_3 , }$

А также при обезвоживании борной кислоты:

$\mathsf{2H_3BO_3 \rightarrow B_2O_3 + 3 H_2O . }$

Применение

Эфиры борной кислоты. Используется в качестве флюса.

Литература

• Карапетьянц М. Х. Дракин С. И. Общая и неорганическая химия. М.: Химия 1994
• Реми Г. «Курс неорганической химии» М.: Иностранная литература, 1963