Trióxido de boro - Boron trioxide
Nomes | |
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Outros nomes
óxido de boro, trióxido de diboro, sesquióxido de boro, óxido bórico, boria
anidrido de ácido bórico |
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Identificadores | |
Modelo 3D ( JSmol )
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ChEBI | |
ChemSpider | |
ECHA InfoCard | 100.013.751 |
Número EC | |
11108 | |
PubChem CID
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Número RTECS | |
UNII | |
Painel CompTox ( EPA )
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Propriedades | |
B 2 O 3 | |
Massa molar | 69,6182 g / mol |
Aparência | branco, sólido vítreo |
Densidade | 2,460 g / cm 3 , líquido; 2,55 g / cm 3 , trigonal; |
Ponto de fusão | 450 ° C (842 ° F; 723 K) (trigonal) 510 ° C (tetraédrico) |
Ponto de ebulição | 1.860 ° C (3.380 ° F; 2.130 K), sublima a 1500 ° C |
1,1 g / 100mL (10 ° C) 3,3 g / 100mL (20 ° C) 15,7 g / 100mL (100 ° C) |
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Solubilidade | parcialmente solúvel em metanol |
Acidez (p K a ) | ~ 4 |
-39,0 · 10 −6 cm 3 / mol | |
Termoquímica | |
Capacidade de calor ( C )
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66,9 J / mol K |
Entropia molar padrão ( S |
80,8 J / mol K |
-1254 kJ / mol | |
Energia livre de Gibbs (Δ f G ˚)
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-832 kJ / mol |
Perigos | |
Riscos principais | Irritante |
Ficha de dados de segurança | Veja: página de dados |
Pictogramas GHS | |
Palavra-sinal GHS | perigo |
H360FD | |
P201 , P202 , P281 , P308 + 313 , P405 , P501 | |
NFPA 704 (diamante de fogo) | |
Ponto de inflamação | não combustível |
Dose ou concentração letal (LD, LC): | |
LD 50 ( dose mediana )
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3163 mg / kg (oral, camundongo) |
NIOSH (limites de exposição à saúde dos EUA): | |
PEL (permitido)
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TWA 15 mg / m 3 |
REL (recomendado)
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TWA 10 mg / m 3 |
IDLH (perigo imediato)
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2000 mg / m 3 |
Página de dados suplementares | |
Índice de refração ( n ), constante dielétrica (ε r ), etc. |
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Dados termodinâmicos |
Comportamento da fase sólido-líquido-gás |
UV , IR , NMR , MS | |
Exceto onde indicado de outra forma, os dados são fornecidos para materiais em seu estado padrão (a 25 ° C [77 ° F], 100 kPa). |
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verificar (o que é ?) | |
Referências da Infobox | |
O trióxido de boro (ou trióxido de diboro ) é um dos óxidos de boro . É um sólido vítreo branco com a fórmula B 2 O 3 . Quase sempre é encontrado na forma vítrea (amorfa); entretanto, pode ser cristalizado após um recozimento extenso (isto é, sob calor prolongado).
Pensa-se que o óxido de boro vítreo (gB 2 O 3 ) é composto de anéis de boroxol que são anéis de seis membros compostos por boro de 3 coordenadas alternadas e oxigênio de 2 coordenadas. Devido à dificuldade de construir modelos desordenados na densidade correta com muitos anéis de boroxol , essa visão foi inicialmente controversa, mas tais modelos foram construídos recentemente e exibem propriedades em excelente concordância com o experimento. Reconhece-se agora, a partir de estudos experimentais e teóricas, que a fracção de átomos de boro pertencentes aos anéis boroxol no vítreo B 2 O 3 está algures entre 0,73 e 0,83, com 0,75 ( 3 / 4 ) correspondente a uma proporção de 1: 1 entre unidades em anel e sem anel. O número de anéis de boroxol decai no estado líquido com o aumento da temperatura.
A forma cristalina (α-B 2 O 3 ) (ver estrutura na infobox) é composta exclusivamente por triângulos BO 3 . Este trigonal, quartzo do tipo de rede passa por um coesite -like transformação para monoclica β-B 2 O 3 em vários gigapascais (9,5 GPa).
Preparação
O trióxido de boro é produzido tratando o bórax com ácido sulfúrico em um forno de fusão . Em temperaturas acima de 750 ° C, a camada de óxido de boro fundido separa-se do sulfato de sódio . Em seguida, é decantado, resfriado e obtido com pureza de 96–97%.
Outro método é o aquecimento do ácido bórico acima de ~ 300 ° C. O ácido bórico irá se decompor inicialmente em vapor (H 2 O (g) ) e ácido metaborico (HBO 2 ) a cerca de 170 ° C, e aquecimento adicional acima de 300 ° C produzirá mais vapor e trióxido de diboro. As reações são:
- H 3 BO 3 → HBO 2 + H 2 O
- 2 HBO 2 → B 2 O 3 + H 2 O
O ácido bórico vai para o B 2 O 3 microcristalino anidro em um leito fluidizado aquecido. A taxa de aquecimento cuidadosamente controlada evita respingos à medida que a água evolui. O óxido de boro fundido ataca os silicatos. Tubos grafitados internamente via decomposição térmica do acetileno são passivados.
A cristalização de α-B 2 O 3 fundido à pressão ambiente é fortemente desfavorecida cineticamente (compare as densidades de líquido e cristal). As condições limiares para a cristalização do sólido amorfo são 10 kbar e ~ 200 ° C. Sua estrutura cristalina proposta em grupos espaciais enantiomórficos P3 1 (# 144); P3 2 (# 145) (por exemplo, γ-glicina) foi revisado para grupos espaciais enantiomórficos P3 1 21 (# 152); P3 2 21 (# 154) (por exemplo, α-quartzo).
O óxido de boro também se formará quando o diborano (B 2 H 6 ) reagir com o oxigênio do ar ou vestígios de umidade:
- 2B 2 H 6 (g) + 3O 2 (g) → 2B 2 O 3 (s) + 6H 2 (g)
- B 2 H 6 (g) + 3H 2 O (g) → B 2 O 3 (s) + 6H 2 (g)
Formulários
- Agente de fluxo para vidro e esmaltes
- Material de partida para sintetizar outros compostos de boro , como carboneto de boro
- Um aditivo usado em fibras de vidro ( fibras ópticas )
- Componente utilizado na produção de vidro de borosilicato
- A camada de cobertura inerte no processo Czochralski de encapsulamento líquido para a produção de cristal único de arseneto de gálio
- Como um catalisador ácido em síntese orgânica