Тетрафтороборная кислота
Тетрафторобо́рная кислота́ (тетрафторобора́т водоро́да, борфтористоводоро́дная кислота́) — неорганическое соединение, сильная кислота с формулой существует только в растворе в виде соединения , где — сольватированный протон. Растворителем может быть любое подходящее основное соединение Льюиса. Например, в водных растворах существует в виде катиона гидроксония и аниона : . Растворы представляют собой бесцветную жидкость со слабым запахом.
![{\displaystyle {\ce {H[BF4],}}}](https://ru.ruwiki.ru/api/rest_v1/media/math/render/svg/336ddf22758a81e1b37393fe56c41081833ef8dc)
![{\displaystyle {\ce {H+[BF4]-}}}](https://ru.ruwiki.ru/api/rest_v1/media/math/render/svg/f7c4bb9bfd447e8626b4f9007352cca75776e109)
![{\displaystyle {\ce {[BF4]-}}}](https://ru.ruwiki.ru/api/rest_v1/media/math/render/svg/a4e5854298a3330174a384f09a532a637f2f29c2)
![{\displaystyle {\ce {H3O+[BF4]-}}}](https://ru.ruwiki.ru/api/rest_v1/media/math/render/svg/0e062061221a6369aadc72f68dcbbd903cffa67b)
Общие сведения
| Тетрафтороборная кислота | |
|---|---|
| Общие | |
| Систематическое наименование |
Тетрафтороборат водорода |
| Традиционные названия | Борфтористоводородная кислота |
| Хим. формула | |
| Физические свойства | |
| Состояние | бесцветный раствор |
| Молярная масса | 87,81 г/моль |
| Термические свойства | |
| Температура | |
| • плавления | −90 °C |
| • кипения | раствор 40 % с разложением +130 °C |
| Классификация | |
| Рег. номер CAS | 16872-11-0 |
| 3D model (JSmol) | Интерактивная схема |
| PubChem | 28118 |
| UNII | H429WZ9FBQ |
| CompTox Dashboard EPA | DTXSID8029739 |
| Рег. номер EINECS | 240-898-3 |
| SMILES | |
| InChI | |
| RTECS | ED2685000 |
| ChEBI | 38902 |
| Номер ООН | 1775 |
| ChemSpider | 26156 |
| ECHA InfoCard | 100.037.165 |
| Безопасность | |
| Пиктограммы ECB |
      |
| NFPA 704 | |
![{\displaystyle {\ce {H[BF4]}}}](https://ru.ruwiki.ru/api/rest_v1/media/math/render/svg/4547785f23df3dc5976b84c6d2d2688233248db8)
Получение
Растворение в плавиковой кислоте оксида бора или борной кислоты:
- .
![{\displaystyle {\ce {B2O3 + 8 HF -> 2 H[BF4] + 3 H2O;}}}](https://ru.ruwiki.ru/api/rest_v1/media/math/render/svg/0e90fe435d3403a0808d09ee3db6ce31c8b2274e)
![{\displaystyle {\ce {B(OH)3 + 4 HF -> H[BF4] + 3 H2O}}}](https://ru.ruwiki.ru/api/rest_v1/media/math/render/svg/441a8ce30f3bbf79e594da1d3eabb3c6569c29e6)
Взаимодействием трифторида бора с водой:
- .
![{\displaystyle {\ce {4 BF3 + 3 H2O -> 3 H[BF4] + B(OH)3}}}](https://ru.ruwiki.ru/api/rest_v1/media/math/render/svg/ba04216b5a95748b1f952edd5425031a39131526)
Физические свойства
Тетрафтороборат водорода существует в разбавленных растворах. При нагревании разлагается.
Химические свойства
В холодных растворах проявляет себя как сильная кислота (pKα = −0,4):
- .
![{\displaystyle {\ce {H[BF4] + H2O -> [BF4]- + H3O+}}}](https://ru.ruwiki.ru/api/rest_v1/media/math/render/svg/274eec2db9da3dce868a1e9ef7d913b2d9d32817)
В горячих водных растворах разлагается:
- .
![{\displaystyle {\ce {H[BF4] + H2O -> B(H2O)F3 + HF;}}}](https://ru.ruwiki.ru/api/rest_v1/media/math/render/svg/88be8d5e9b9ece59bd4c0c9ba4bbcac1cac5decc)
![{\displaystyle {\ce {H[BF4] + 2 H2O -> H[B(OH)2F2] + 2 HF;}}}](https://ru.ruwiki.ru/api/rest_v1/media/math/render/svg/e3f7d395ada1c0b50bf1fa8cfe5aa36d42daf827)
![{\displaystyle {\ce {H[BF4] + 3 H2O -> H[B(OH)3F] + 3 HF}}}](https://ru.ruwiki.ru/api/rest_v1/media/math/render/svg/869c7065605f699868e83b36e29d1432b649fd64)
Разлагается при нагревании :
![{\displaystyle {\ce {H[BF4] ->[+130\ ^{{\ce {o}}}{\ce {C}}] BF3 ^ + HF ^}}}](https://ru.ruwiki.ru/api/rest_v1/media/math/render/svg/098df693de6643e2878922ae90911cc43b0b85e0)
С оксидами и гидроксидами металлов образует соли (тетрафторобораты), например, тетраборат натрия:
- .
![{\displaystyle {\ce {H[BF4] + NaOH -> Na[BF4] + H2O}}}](https://ru.ruwiki.ru/api/rest_v1/media/math/render/svg/b211aa13daf0f5518942c6282cbfa842becccbd7)
Применение
- Катализатор в органической химии.
- Электролит в специальных гальванических ячейках.
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.
- Справочник химика / Редкол.: Никольский Б. П. и др.. — 3-е изд., испр. — Л.: Химия, 1971. — Т. 2. — 1168 с.
- Химическая энциклопедия / Редкол.: Зефиров Н. С. и др.. — М.: Большая Российская энциклопедия, 1998. — Т. 5. — 783 с. — ISBN 5-85270-310-9.
