メタホウ酸

メタホウ酸
名前
	IUPAC名オキソボリン酸
	その他の名前メタホウ酸
識別子
CAS番号	13460-51-0 ;
3Dモデル（JSmol）	インタラクティブ画像; インタラクティブ画像;
ケムスパイダー	22900 ;
ECHA 情報カード	100.033.313
EC番号	236-659-8;
グメリン参照	121829
パブケム CID	24492;
CompTox ダッシュボード ( EPA )	ＤＴＸＳＩＤ６０６５４７８;
	InChI InChI=1S/BHO2/c2-1-3/h2H キー: VGTPKLINSHNZRD-UHFFFAOYSA-N ;
	笑顔 O=BO; OB1OB(O)OB(O)O1;
プロパティ
化学式	B 3 H 3 O 6
モル質量	131.45 グラムモル−1
外観	白色固体
密度	1.784グラム/ cm3
融点	176 °C (349 °F; 449 K)
酸性度（p Ka）	9.236
共役塩基	メタホウ酸塩
構造
座標幾何学	Bの三角形
危険
	GHSラベル:
ピクトグラム
シグナルワード	警告
危険有害性情報	H315、H319、H335
注意事項	P261、P305+P351+P338
	特に記載がない限り、データは標準状態（25 °C [77 °F]、100 kPa）の材料に関するものです。インフォボックス参照

メタホウ酸は、同じ実験式HBO ₂^{[2]を持ち、}分子構造が異なる無機化合物のグループの名前です。これらは、ホウ酸の脱水または分解によって形成される無色の水溶性固体です。

メタホウ酸は正式にはメタホウ酸アニオンの親酸です。

構造

メタホウ酸の主な形態は次のとおりです。

変態III、または三量体、分子式はH ₃ B ₃ O _6。分子はC _3h対称性を持ち、中心にホウ素と酸素原子が交互に並んだ6員環を持ち、ホウ素にOH基が結合している。結晶構造は斜方晶系で、シート状の構造をしており、ホウ酸そのものに似ている。^[3]オルトホウ酸を80～100℃で加熱すると水分が失われる。^[3]

3 B(OH) ₃ → (BOH) ₃ O ₃ + 3 H ₂ O

変態 II。環がつながっており、ホウ素中心の 1/3 が四面体であることを除いて、変態 III と類似の構造を持つポリマー。したがって、分子式はHO[−B(BOH) ₂ O ₃ O−] _n Hです。結晶構造は単斜晶系です。^[4]この形態は、融点 (201 °C) と密度 (2.045 g/cm ³ ) がより高くなっています。三量体形態を密封アンプルで 130-140 °C で加熱することで得られます (脱水を防ぐため)。斜方晶系メタホウ酸は単斜晶系形態 (II) に変換されます。^[4]

立方晶系。^[5]白色の固体で、水にわずかに溶け、約236℃で融解します。変態IIまたはIIIのいずれかを140℃以上に加熱することで得られます。^[5]

反応

約170℃以上に加熱すると、メタホウ酸は脱水反応を起こし、四ホウ酸（ピロホウ酸とも呼ばれる）（H ₂ B ₄ O ₇）を形成する。^[6]^[7]

4 HBO ₂ → H ₂ B ₄ O ₇ + H ₂ O

メタホウ酸塩

_{メタホウ酸塩はBO 2}⁻の誘導体である。メタホウ酸と同様に、メタホウ酸塩はさまざまな構造で存在する。例としては、環状B ₃ O ₆³⁻イオンを含む斜方晶系メタホウ酸の脱プロトン化によって形成される塩であるメタホウ酸ナトリウムおよびメタホウ酸カリウム、および鎖状ポリマーイオン(BO ₂⁻ ) _nを含むメタホウ酸カルシウムCa(BO ₂ ) ₂がある。^[2]

参考文献

^ GHS: シグマアルドリッチ 413453
^ ab Greenwood, NN; & Earnshaw, A. (1997). Chemistry of the Elements (第2版), Oxford:Butterworth-Heinemann. ISBN 0-7506-3365-4 .
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^ Gurwinder Kaur、Shagun Kainth、Rohit Kumar、Piyush Sharma、OP Pandey (2021)：「ホウ酸脱水による三酸化ホウ素の非等温固体合成中の反応速度論。」反応速度論、メカニズム、触媒、第134巻、347〜359ページ。doi ：10.1007/ s11144-021-02084-8
^ Siavash Aghili、Masoud Panjepour、Mahmood Meratian (2018)：「非等温条件下でのホウ酸の熱分解による三酸化ホウ素の形成の速度論的分析。」Journal of Thermal Analysis and Calorimetry、第131巻、2443～2455ページ。doi :10.1007/ s10973-017-6740-3

[1] GHS: シグマアルドリッチ 413453

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