Borato de sodio
Borato de sodio es un nombre genérico para cualquier sal de sodio con un anión formado por boro y oxígeno, y posiblemente hidrógeno, o cualquier hidrato del mismo. Puede verse como una sal de sodio hidratada del ácido boroxi apropiado, aunque este último puede no ser un compuesto estable.
Muchos boratos de sodio tienen importantes aplicaciones industriales y domésticas; el más conocido es el bórax, (Na+)2[B4O5(OH)4]2−·8H2O = Na2B4H20O17.
El diagrama de fases ternario del Na2O–B2O3–H2O en el rango de temperatura de 0 a 100 °C contiene 13 boratos de sodio cristalinos hidratados únicos, incluidos cinco productos industriales importantes.
Los boratos de sodio, así como los ácidos boroxi, a menudo se describen como mezclas xNa2O·yB2O3·zH2O = Na2xB2yH2zOx+3y+ z, con x, y y z elegidos para adaptarse al elemental fórmula, o un múltiplo de la misma. Así, por ejemplo, el bórax Na2B4H20O17 sería 1Na2O·2B2O3·10H2O y ácido bórico B(OH)3 sería 0Na2O·1B2O3·1H2O = 2[B(OH)3].
La fórmula elemental a menudo se interpretaba como un hidrato z de una sustancia "anhidra". sal sin hidrógeno, a saber, Na2xB2yO3y·zH2O. Sin embargo, investigaciones posteriores descubrieron que muchos boratos tienen grupos hidroxilo HO- unidos covalentemente a los átomos de boro en el anión. Así, el bórax, por ejemplo, todavía se describe a menudo como un decahidrato Na2B4O7·10H2O, con el anión implícito [B4O7]2−, mientras que la fórmula correcta es Na2B4O5(OH)4·8H 2O, con anión [B4O5(OH)4]2−.
La siguiente tabla proporciona algunos de los boratos de sodio cristalinos de esta familia. La columna x/(x+y) es la fracción molar formal de Na2O en el bloque "anhidro" versión.
| x:Sí.:z | x/(x+Sí.) | Fórmula elemental | Como hidratación | Fórmula correcta | Nombre |
|---|---|---|---|---|---|
| 3:1:0 | 0.750 | Na6B2O6 = Na3BO3 | Na3BO3 | ortoboato trisodio (anhydrous) | |
| 1:1:0 | 0,50 | Na2B2O4 = NaBO2 | Na3B3O6 | metabórate de sodio | |
| 1:1:1 | 0,50 | Na2H2B2O5 | Na2B2O4· H2O | ? | ? |
| 1:1:4 | 0,50 | Na2H8B2O8 = NaBH4O4 | NaBO2·2H2O | NaB(OH)4 | sodium tetrahidroxiborate |
| 1:1:8 | 0,50 | Na2H16B2O12 = NaBH8O6 | NaBO2·4H2O | ? | ? |
| 1:2:0 | 0.333 | Na2B4O7 | Na2B4O7 | borax (anhydrous) | |
| 1:2:4 | 0.333 | Na2H8B4O11 | Na2B4O7·4H2O | Na2B4O5(OH)4 | borax "tetrahidrato" |
| 1:2:5 | 0.333 | Na2H10B4O12 = NaB2H5O6 | Na2B4O7·5H2O | Na2B4O5(OH)4· H2O | borax "pentahydrate" |
| 1:2:10 | 0.333 | Na2H20B4O17 | Na2B4O7·10H2O | Na2B4O5(OH)4·8H2O | borax "decahydrate" |
| 1:3:0 | 0,250 | Na2B6O10 = NaB3O5 | NaB3O5 | ? | |
| 1:4:0 | 0,200 | Na2B8O13 | Na2B8O13 | octaboato de disodio (anhydrous) | |
| 2:9:11 | 0.182 | Na4H22B18O31 | Na4B18O29·11H2O | Na2[B]8O11(OH)4[B(OH)3#·2H2O | disodium enneaborate |
| 1:5:2 | 0.167 | Na2H4B10O18 = NaH2B5O9 | NaB5O8· H2O | ? | sodio pentaborate "monohidrato" |
| 1:5:4 | 0.167 | Na2H8B10O20 = NaH4B5O10 | NaB5O8·2H2O | Na[B5O7(OH)2]· H2O | sodium pentaborate "dihydrate" |
| 1:5:10 | 0.167 | Na2H20B10O26 = NaH10B5O13 | NaB5O8·5H2O | ? | sodium pentaborate "pentahydrate" |
| 3:5:4 | 0.125 | Na6H8B10O22 = Na3H4B5O11 | Na3B5O7·2H2O | Na3B5O8(OH)2· H2O | trisodium pentaborate |
Algunos de los boratos anteriores pueden tener más de una forma isomerica o cristalina. Algunos pueden descomponerse cuando se disuelve en agua. Tenga en cuenta que el anión del "bárax anhídrico" es diferente al de sus "hidratos".
Algunos de los boratos anhidros anteriores se pueden cristalizar a partir de una mezcla fundida de óxido de sodio y óxido bórico.
Sin embargo, algunos boratos de sodio no se pueden analizar como combinaciones xNa2O·yB2O3·zH2O de los tres óxidos ordinarios. El ejemplo más importante es el perborato de sodio, originalmente descrito como NaBO3·H2O pero en realidad (Na+)2[B2O4(OH)4]2−. El anión de este compuesto tiene dos puentes de peróxido −O−O− que lo hacen rico en oxígeno en comparación con la familia general anterior.