Метаборат натрия

Метаборат натрия
Общие
Систематическое наименование	Метаборат натрия
Традиционные названия	Борнокислый натрий
Химическая формула	NaBO2
Физические свойства
Состояние (ст. усл.)	Бесцветные кристаллы
Молярная масса	65,80 г/моль
Плотность	2,34; 2,462; 2,464 г/см³
Термические свойства
Температура плавления	966 °C
Температура кипения	1434 °C
Молярная теплоёмкость (ст. усл.)	65,94 Дж/(моль·К)
Энтальпия образования (ст. усл.)	-1059 кДж/моль
Химические свойства
Растворимость в воде	16,40; 125,2100 г/100 мл
Классификация
Рег. номер CAS	98536-58-4

Метаборат натрия — неорганическое вещество, соль щелочного металла натрия и метаборной кислоты с формулой NaBO₂. Бесцветные кристаллы. Образует кристаллогидраты.

Получение

• Сплавление бора с едким натром в присутствии кислорода:

$\mathsf{4B + 4NaOH + 3O_2 \xrightarrow[]{250^oC} 4NaBO_2 + 2H_2O }$

• Сплавление тетрабората натрия с едким натром:

$\mathsf{Na_2B_4O_7 + 2NaOH \xrightarrow{700^oC} 4NaBO_2 + H_2O }$

• Термическим разложением тетрагидроксобората натрия:

$\mathsf{Na[B(OH)_4] \xrightarrow{300^oC} NaBO_2 + 2H_2O }$

Физические свойства

Метаборат натрия образует бесцветные гигроскопические кристаллы тригональной сингонии, пространственная группа R 3c, параметры ячейки a = 1,1925 нм, c = 0,6439 нм, Z = 18. Известна метастабильная модификация с температурой плавления 934°С.

Хорошо растворим в воде, легко образует пересыщенные растворы.

При кристаллизации из водных растворов образует кристаллогидраты:

• NaBO₂•4H₂O при температурах ниже 58°С
• NaBO₂•2H₂O при температурах 58-112°С
• NaBO₂•½H₂O при температурах выше 112°С
• известен кристаллогидрат NaBO₂•H₂O

Химические свойства

• Холодная вода переводит анион BO₂^- в тетрагидроксо форму:

$\mathsf{BO_2^- + 2\ H_2O \ \rightleftarrows\ [B(OH)_4]^- }$

• Разлагается в горячей воде:

$\mathsf{4\ NaBO_2 + H_2O \ \xrightarrow{100^oC}\ Na_2B_4O_7 + 2\ NaOH }$

• Разлагается кислотами:

$\mathsf{NaBO_2 + H_2SO_4 + H_2O \ \xrightarrow{\ }\ NaHSO_4 + B(OH)_3 }$

Применение

• В производстве боросиликатных стекол.
• Как компонент гербицидов и антифризов.

Литература

• Лидин Р.А. и др. Химические свойства неорганических веществ: Учеб. пособие для вузов. — 3-е изд., испр. — М.: Химия, 2000. — 480 с. — ISBN 5-7245-1163-0
• Химическая энциклопедия / Редкол.: Кнунянц И.Л. и др.. — М.: Советская энциклопедия, 1992. — Т. 3. — 639 с. — ISBN 5-82270-039-8
• Справочник химика / Редкол.: Никольский Б.П. и др.. — 2-е изд., испр. — М.-Л.: Химия, 1966. — Т. 1. — 1072 с.
• Справочник химика / Редкол.: Никольский Б.П. и др.. — 3-е изд., испр. — Л.: Химия, 1971. — Т. 2. — 1168 с.