Boro Y Sus Compuestos

BORO Y SUS COMPUESTOS

1. OBJETIVOS

Reconocer las características ácido-base y propiedades químicas de los boratos.

Entender como sucede la formación de los compuestos de boro y conocer las propiedades de dichos compuestos.

Realizar la síntesis del ácido bórico y del tetrafluoroborato de amonio.

2. RESUMEN TEÓRICO.

El boro es un elemento químico representado por la B y con número atómico 5, peso atómico 10.811, constituye el 0.001% en la corteza terrestre y nunca se ha encontrado libre. Tiene tres electrones de valencia y se comporta como no metal. Se clasifica como metaloide y es el único elemento no metálico con menos de cuatro electrones en la capa externa.

En cuanto a los compuestos de boro, cuatro ocupan el 99% de las aplicaciones industriales: bórax, ácido bórico, borato de calcio y perborato de sodio.

Bórax (Na2B4O7.10H2O): Es un compuesto muy utilizado en detergentes. Este es considerado como un acondicionador de agua ligeramente alcalino que neutraliza la acidez y permite a los jabones y detergentes sintéticos trabajar de forma más efectiva. Solubiliza las proteínas y otras manchas de origen natural. El bórax es un buen inhibidor de la corrosión, un retardador de fuego importante para materiales compuestos de celulosa, es usado en adhesivos, fotografía y procesado de pieles. .

Ácido bórico (H3BO3): Es un compuesto muy utilizado actualmente en la industria petroquímica ya que produce los intermediarios necesarios para la producción del nylon 66. Se utiliza en la fabricación de la fibra de vidrio textil. Se utiliza junto con bórax como retardador de flama y en gotas para los ojos. Cuenta con aplicaciones en la industria nuclear ya que retarda la velocidad de fisión.

Colemanita (Borato de calcio) Ca3(BO3)2 : Es un compuesto que puede ser preparado mediante la reacción del metal calcio con ácido bórico. Su forma hidratada se encuentra en la naturaleza como mineral de colemanita, nobleita y priceita. Se utiliza como retardador de flama, como fundente cerámico, en algunas cerámicas glaseadas, en la producción de vidrios de boro, fertilizantes y polyestireno.

Perborato de sodio (NaBO3): Es un compuesto que puede ser preparado mediante la reacción de tetraborato pentahidratado disódico, peróxido de hidrógeno e hidróxido de sodio. Sirve como una fuente de oxígeno activo en detergentes y productos de limpieza. Se utiliza como blanqueador en algunas pastas de dientes. Debido a sus propiedades antisépticas se utiliza como desinfectante.

3. OBSERVACIONES Y DATOS

4. CÁLCULOS Y RESULTADOS.

Na2B4O7.10H2O (s) + 2HCl(ac) → 4H3BO3(ac) + 2NaCl(ac) + 5H2O(l) (1)

3 H2SO4(ac) + 2 B(OH)3 (s) ↔ B2(SO4)3 + 6 H2O (l) (2)

2H3BO3(ac) + 3H2SO4(ac) + 8NH4F(s) → 2NH4BF4(s) + 3(NH4)2SO4 + 6H2O(l) (3)

3 H2So4 + 2 B(OH)3 = B2(So4)3 + 6 H2O

1. Primera reacción:

Na2B4O7.10H2O (s) + 2HCl(ac) --------> 4H3BO3(ac) + 2NaCl(ac) + 5H2O(l)

5g 10 ml al 20%

Masa molar Na2B4O.10H2O: 201,21g/mol

moles Na2B4O7.10H2O=((1 mol)/(201,21 g)) * 5g =0,025 moles de Na2B4O7.10H2O

gramos HCl=((20g HCl)/(100 ml))* 10 ml =2 gramos de HCl

moles HCl=((1 mol)/(36,45 g))* 2 g =0,056 moles de HCl

Na2B4O7.10H2O = 0,025/1 =0,025 Reactivo límite.

HCl=0,056/2 = 0,028

moles H3BO3=((4 mol )/(1 mol Borax)) * 0,025 mol =0,1 mol de H3BO3

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