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Die Borsäure – Exotische Säuren in der Chemie

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Die Borsäure – Exotische Säuren in der Chemie

 Borsäure (H₂BO3)
Guridh Güther
26.06.2020 Gliederung
1. Allgemeines
1.1. Bezeichnungen (Trivialname, Namensdeutung, systematische Bezeichnu
 Borsäure (H₂BO3)
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Borsäure (H₂BO3) Guridh Güther 26.06.2020 Gliederung 1. Allgemeines 1.1. Bezeichnungen (Trivialname, Namensdeutung, systematische Bezeichnung) 1.2. Chemischer Bau und Formel 1.3. Stoffklasse 2. Vorkommen und Gewinnung 3. Eigenschaften und Verwendung 4. Bedeutung 5. Nachweisexperiment Guridh Güther 2 Bezeichnungen | Chemischer Bau | Formel Trivialname: Borsäure (auch Orthoborsäure; früher: Borhydroxid) Namensdeutung: einfachste Sauerstoffsäure des Bors Systematische Bezeichnung: Trihydrogenborat Stoffklasse: schwache anorganische Säure Formel: HBO3 HO ОН B ОН 3 Vorkommen und Gewinnung natürliches Vorkommen in Fumarolen (Wasserdampfquellen) Mittelitaliens →lässt sich durch Eindampfen in glänzende Plättchen gewinnen kommt ebenfalls in der Toskana als Mineral Sassolin vor Fumarole in der Toskana: https://reise-zikaden.de/wp-content/uploads/2018/07/reise -zikaden.de-italy-tuscany-pisa-colline-metallifere-sasso-pi sano-Parco-delle-Fumarole-fumarole.jpg; Abruf: 24.06.2020 Sassolin: https://upload.wikimedia.org/wikipedia/co mmons/thumb/f/f0/Sassolite.jpg/400px-Sa ssolite.jpg; Abruf: 24.06.2020 von größerer Bedeutung sind Alkali- und Erdalkalisalze, wie beispielsweise Kernit (Na₂[B4O6(OH)2]- 3 H₂O) ähnliches, selteneres Salz ist Borax (Na2[B4O5(OH)4] · 8 H₂O), welches heutzutage überwiegend aus Kernit gewonnen wird durch Behandeln von Borax mit Salzsäure oder Schwefelsäure lässt sich Borsäure gewinnen: Na₂B4O7 10 H₂O + 2 HCI → 4 H3BO3 + 2 NaCl + 5 H₂O Kernit: https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/2/2 8/Kernitas.jpg; Abruf: 24.06.2020 Borax: https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb /c/ca/Borax_-_Kramer_Borate_deposit%2C_Boron%2 C_Kern_Co%2C_California%2C_USA.jpg/400px-Borax _-_Kramer_Borate_deposit%2C_Boron%2C_Kern_Co %2C_California%2C_USA.jpg; Abruf: 24.06.2020 4 Eigenschaften und Verwendung fest, schuppig, glänzend, farblos, kristallin antiseptisch, antibakteriell, antimykotisch reproduktionstoxisch Schmelzpunkt bei 171 °C Kristalle bilden Schichtstruktur aus; zwischen einzelnen Borsäuremolekülen bilden sich Wasserstoffbrückenbindungen aus anfangs nur schwer wasserlöslich, mit steigender Konzentration beschleunigt sich dieser Vorgang in Alkohol löslich Wasserabspaltung beim Erhitzen: Metaborsäure (HBO2): H3BO3 → HBO2 + H₂O Dibortrioxid (B2O3): 2 HBO2 B₂O3 + H₂O reagiert in Wasser wie eine einprotonige Säure zum Tetrahydroxoborat-lon: H3BO3 + H₂O = [B(OH)4]¯ + H* Imric acto es Reine Borsäure: https://sc02.alicdn.com/kf/HTB1BiS.bE GF3KVjSZFoq6zmpFXaj.jpg_350x350. jpg; Abruf: 25.06.2020 Zwischenprodukt zur Herstellung von Borosilikatglas, Porzellan und Emaille 3-%ige Borsäurelösung zur Neutralisation bei Laugenverätzungen Konservierungsmittel (E 284) Bleichmittel in Spülmittel Fungizid und...

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Insektizid Beizmittel, Flammschutzmittel, Schimmelprävention Neutronenabsorber in Druckwasser-Kernreaktoren Berechnung des CO2-Gehaltes in erdgeschichtlichen Zeiten Borwasser und Borsalbe zur Desinfektion (früher) Borsalbe Deutsches Rotes Kreuz Sanitätslager Babelsbera 2 Borsalbe (1930er jahre): https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/9/93/DRK_Borsalbe.jpg/220px-DRK_Borsalbe.jpg; Abruf: 27.06.2020 5 & Guridh Güther (11/2), 26.06.2020 Borsäure (H3BO3) Allgemeine Daten Trivialname: Borsäure, Orthoborsäure Namensdeutung: einfachste Sauerstoffsäure des Bors Systematische Bezeichnung: Trihydrogenborat Stoffklasse: schwache organische Säure Eigenschaften und Verwendung Eigenschaften - fest, schuppig, glänzend, farblos, kristallin - antiseptisch, antibakteriell, antimykotisch - reproduktionstoxisch - Schmelzpunkt bei 171 °C - Kristalle bilden Schichtstruktur aus; zwischen einzelnen Borsäuremolekülen bilden sich Wasserstoffbrückenbindungen aus - anfangs nur schwer wasserlöslich, mit steigender Konzentration beschleunigt sich dieser Vorgang - in Alkohol löslich - Wasserabspaltung beim Erhitzen: Metaborsäure (HBO2): H3BO3 → HBO2 + H₂O Dibortrioxid (B2O3): 2 HBO2 → B2O3 + H₂O Zur Geschichte der Borsäure Vorkommen und Gewinnung Verwendung — (früher) - reagiert in Wasser wie eine einprotonige Säure - Pyrotechnik zum Tetrahydroxoborat-lon: H3BO3 + H2O = [B(OH)4]* + H* natürliches Vorkommen in Wasserdampquellen sowie in Sassolin, Kernit und Borax - Zwischenprodukt zur Herstellung von Borosilikatglas, Porzellan und Emaille - 3-%ige Borsäurelösung zur Neutralisation bei Laugenverätzungen - Konservierungsmittel (E 284) - Bleichmittel in Spülmittel - Fungizid und Insektizid -Beizmittel, Flammschutzmittel, Schimmelprävention Neutronenabsorber in Druckwasser- Wilhelm Homberg (1702): erstmalige Darstellung der Borsäure aus Borax mittels Schwefelsäure, nannte sie Sedativsalz Nicolas Léremy: zur Darstellung kann eine beliebige Mineralsäure dienen Theodor Baron, Scheele (1747): Borax ist eine Verbindung des Natriums mit dem Sedativsalz; Scheele erkannte ihre saure Natur und gab ihr den Namen Borsäure Franz Höfer (1777): Entdeckung der Säure in italienischen Wasserdampfquellen Lavoisier (1780er): Borsäure ist eine Sauerstoffsäure Gewinnung der Säure durch Behandeln von Borax mit Schwefel- oder Salzsäure: Na₂B4O7 10 H₂O + 2 HCI → 4 H3BO3 + 2 NaCl + 5 H₂O Kernreaktoren - Berechnung des CO₂-Gehaltes in erdgeschichtlichen Zeiten Borwasser und Borsalbe zur Desinfektion Nachweisexperiment Veresterung von Borsäure mittels Methanol es entsteht Borsäuretrimethylester, welcher mit grüner Flamme brennt HBO3 + 3 CH3OH ⇒ (CH3)3BO3 + 3 H₂O (Dient auch zur experimentellen Unterscheidung von Ethanol und Methanol - Borsäuretriethylester brennt mit gelber Flamme und grünem Saumen.) Quellen: https://www.chemie.de/lexikon/Borsäure.html https://de.wikipedia.org/wiki/Borsäure https://www.pharmawiki.ch/wiki/index.php?wiki-Borsäure https://www.chemie-schule.de/KnowHow/Borsäure https://www.seilnacht.com/Chemie/ch_h3bo3.htm https://link.springer.com/chapter/10.1007%2F978-3-642-49830-5_22 https://www.chemieunterricht.de/dc2/r-oh/a-v-bsre.htm https://www.chemieunterricht.de/dc2/r-oh/a-borsre.htm

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Vielen Dank, wirklich hilfreich für mich, da wir gerade genau das Thema in der Schule haben 😁

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Insektizid Beizmittel, Flammschutzmittel, Schimmelprävention Neutronenabsorber in Druckwasser-Kernreaktoren Berechnung des CO2-Gehaltes in erdgeschichtlichen Zeiten Borwasser und Borsalbe zur Desinfektion (früher) Borsalbe Deutsches Rotes Kreuz Sanitätslager Babelsbera 2 Borsalbe (1930er jahre): https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/9/93/DRK_Borsalbe.jpg/220px-DRK_Borsalbe.jpg; Abruf: 27.06.2020 5 & Guridh Güther (11/2), 26.06.2020 Borsäure (H3BO3) Allgemeine Daten Trivialname: Borsäure, Orthoborsäure Namensdeutung: einfachste Sauerstoffsäure des Bors Systematische Bezeichnung: Trihydrogenborat Stoffklasse: schwache organische Säure Eigenschaften und Verwendung Eigenschaften - fest, schuppig, glänzend, farblos, kristallin - antiseptisch, antibakteriell, antimykotisch - reproduktionstoxisch - Schmelzpunkt bei 171 °C - Kristalle bilden Schichtstruktur aus; zwischen einzelnen Borsäuremolekülen bilden sich Wasserstoffbrückenbindungen aus - anfangs nur schwer wasserlöslich, mit steigender Konzentration beschleunigt sich dieser Vorgang - in Alkohol löslich - Wasserabspaltung beim Erhitzen: Metaborsäure (HBO2): H3BO3 → HBO2 + H₂O Dibortrioxid (B2O3): 2 HBO2 → B2O3 + H₂O Zur Geschichte der Borsäure Vorkommen und Gewinnung Verwendung — (früher) - reagiert in Wasser wie eine einprotonige Säure - Pyrotechnik zum Tetrahydroxoborat-lon: H3BO3 + H2O = [B(OH)4]* + H* natürliches Vorkommen in Wasserdampquellen sowie in Sassolin, Kernit und Borax - Zwischenprodukt zur Herstellung von Borosilikatglas, Porzellan und Emaille - 3-%ige Borsäurelösung zur Neutralisation bei Laugenverätzungen - Konservierungsmittel (E 284) - Bleichmittel in Spülmittel - Fungizid und Insektizid -Beizmittel, Flammschutzmittel, Schimmelprävention Neutronenabsorber in Druckwasser- Wilhelm Homberg (1702): erstmalige Darstellung der Borsäure aus Borax mittels Schwefelsäure, nannte sie Sedativsalz Nicolas Léremy: zur Darstellung kann eine beliebige Mineralsäure dienen Theodor Baron, Scheele (1747): Borax ist eine Verbindung des Natriums mit dem Sedativsalz; Scheele erkannte ihre saure Natur und gab ihr den Namen Borsäure Franz Höfer (1777): Entdeckung der Säure in italienischen Wasserdampfquellen Lavoisier (1780er): Borsäure ist eine Sauerstoffsäure Gewinnung der Säure durch Behandeln von Borax mit Schwefel- oder Salzsäure: Na₂B4O7 10 H₂O + 2 HCI → 4 H3BO3 + 2 NaCl + 5 H₂O Kernreaktoren - Berechnung des CO₂-Gehaltes in erdgeschichtlichen Zeiten Borwasser und Borsalbe zur Desinfektion Nachweisexperiment Veresterung von Borsäure mittels Methanol es entsteht Borsäuretrimethylester, welcher mit grüner Flamme brennt HBO3 + 3 CH3OH ⇒ (CH3)3BO3 + 3 H₂O (Dient auch zur experimentellen Unterscheidung von Ethanol und Methanol - Borsäuretriethylester brennt mit gelber Flamme und grünem Saumen.) Quellen: https://www.chemie.de/lexikon/Borsäure.html https://de.wikipedia.org/wiki/Borsäure https://www.pharmawiki.ch/wiki/index.php?wiki-Borsäure https://www.chemie-schule.de/KnowHow/Borsäure https://www.seilnacht.com/Chemie/ch_h3bo3.htm https://link.springer.com/chapter/10.1007%2F978-3-642-49830-5_22 https://www.chemieunterricht.de/dc2/r-oh/a-v-bsre.htm https://www.chemieunterricht.de/dc2/r-oh/a-borsre.htm