Bórhidridek
A bórhidridek ( boranátok , tetrahidroborátok , tetrahidroborátok ) olyan szervetlen komplex vegyületek, amelyek bórhidrid-csoportot [BH 4 ] - tartalmaznak, színtelen kristályos anyagok, vízben oldódnak, folyékony ammóniában, aminokban.
Tulajdonságok
A bórhidrid csoport [BH 4 ] - tetraéderes térbeli konfigurációjú, és a BH kötések azonos hosszúságúak, 0,12-0,13 nm. A bórhidrid csoport és a fémion közötti kötés lehet ionos (alkáli- és alkáliföldfémeknél) vagy kovalens (berillium, alumínium és átmenetifémeknél).
Ionos bórhidridek
Az ionos bórhidridek színtelen, higroszkópos, kristályos anyagok, amelyek vízben, folyékony ammóniában és számos poláris oldószerben, különösen etilénglikol-éterekben oldódnak. Az oldószermolekulákkal nagyon erős szolvátok képződnek, beleértve 1 bórhidrid molekulánként legfeljebb 4 oldószermolekulát.
Az ionos bór-hidridek vizes oldatai hidrogén felszabadulásával hidrolizálódnak. Az alkálifém-bórhidridek hidrolizálódnak a leggyorsabban:
![{\displaystyle {\mathsf {Na[BH_{4}]+4H_{2}O\rightarrow NaOH+H_{3}BO_{3}+2H_{2}\uparrow ))}](https://wikimedia.org/api/rest_v1/media/math/render/svg/e211ed1f3ed3dce65fc2da30bb67746acbedd547)
Lúgos környezetben a hidrolízis valamelyest lelassul. A bórhidrideket alkoholok bontják le:
![{\displaystyle {\mathsf {Na[BH_{4}]+4CH_{3}OH\rightarrow Na[B(OCH_{3})_{4}]+2H_{2}\uparrow ))}](https://wikimedia.org/api/rest_v1/media/math/render/svg/52e54c1983babc4251d8b1b77fc4e0d5749556d8)
Az ionos bór-hidridek erős redukáló tulajdonságokat mutatnak, és levegőn lassan oxidálódnak.
Kovalens bórhidridek
A kovalens kötésű bórhidridek kristályos vagy folyékony anyagok, amelyek folyékony ammóniában és poláris szerves oldószerekben oldódnak. A kovalens bórhidridek molekulái háromközpontú, kételektronos Me-HB hídkötéseket tartalmaznak. Az ionos bórhidridekkel ellentétben a kovalens bórhidridek sokkal kevésbé stabilak, és alacsony hőmérsékleten vagy szolvátok formájában léteznek. Víz és savak hatására erőteljesen lebomlanak, levegő hatására aktívan oxidálódnak az öngyulladásig.
Léteznek alkálifém- és átmenetifém-bórhidridek kettős sói, például Na[Zn(BH4 )] 3 , K2 [ Ti( BH4 ) 6 ] .
Getting
A bórhidridek szintézisének módszerei a következők:
- A diborán reakciója alkálifémvegyületekkel (hidridek, amidok, hidroxidok, alkoholátok stb.):
![{\displaystyle {\mathsf {B_{2}H_{6}+2NaH\rightarrow 2Na[BH_{4}]}}}](https://wikimedia.org/api/rest_v1/media/math/render/svg/9de61eca9c64ee394e4ded020ba240bbf6002cc4)
- Fém-hidridek reakciója bór-halogenidekkel, bórsav-észterekkel, borátokkal stb.:
![{\displaystyle {\mathsf {4LiH+BCl_{3}\rightarrow Li[BH_{4}]+3LiCl))}](https://wikimedia.org/api/rest_v1/media/math/render/svg/241503d84ae9f0280a41c124215bf4c7b810fe86)
![{\displaystyle {\mathsf {4NaH+B(OCH_{3})_{3}\rightarrow Na[BH_{4}]+3CH_{3}ONa))}](https://wikimedia.org/api/rest_v1/media/math/render/svg/38da3cd2cc3fe25dcf046fe24bb1c77ad823a8e6)
- Alkálifém-bórhidridek cseréje átmeneti fém-halogenidekkel:
![{\displaystyle {\mathsf {4Na[BH_{4}]+TiCl_{4}\rightarrow Ti[BH_{4}]_{4}+4NaCl))}](https://wikimedia.org/api/rest_v1/media/math/render/svg/8ddfd4fd36d34fa8aa1db50b5835bdb62de90ef4)
A bórhidridek mennyiségi elemzését a következő módokon végezzük:
- A bórhidridek sósavval történő lebontása során felszabaduló hidrogén térfogatának meghatározása:
![{\displaystyle {\mathsf {Na[BH_{4}]+4HCl\rightarrow Na[BCl_{4}]+2H_{2}\uparrow ))}](https://wikimedia.org/api/rest_v1/media/math/render/svg/bb1e5357d83b9b8f92b0aaab19f80c7e37067479)
- Titrálás oxidálószerekkel
- Argentometrikusan
- Az átmenetifém-sók visszanyerése
Alkalmazás
A bórhidrideket használják:
- preparatív szerves szintézisben karbonil-, nitro- és C=N csoportok redukálószereként
- nagy diszperzitású fémkatalizátorok előállítására
- hidridek, például germánium, ón, arzén, antimon-hidridek szintéziséhez
- bórvegyületek szintéziséhez
- az analitikai kémiában redukálószerként
Irodalom
- Chemical Encyclopedia / Szerk.: Knunyants I.L. és mások - M . : Szovjet Encyclopedia, 1988. - T. 1 (Abl-Dar). — 623 p.