Dioxoborsäure

Strukturformel
Vereinfachte Darstellung der Struktur, die in der ersten Form vorliegt
Allgemeines
Name	Dioxoborsäure
Andere Namen	Metaborsäure Trihydroxyboroxin
Summenformel	HBO2
Kurzbeschreibung	farbloser Feststoff[1]
Externe Identifikatoren/Datenbanken
CAS-Nummer 13460-50-9 13460-51-0 EG-Nummer 236-659-8 ECHA-InfoCard 100.033.313 PubChem 24492 Wikidata Q3234481
Eigenschaften
Molare Masse	43,82 g·mol−1
Aggregatzustand	fest[2]
Dichte	1,789 g·cm−3 (3. Modifikation)[2] 2,045 g·cm−3 (2. Modifikation)[2] 2,49 g·cm−3 (1. Modifikation)[2]
Schmelzpunkt	176 °C (3. Modifikation)[2] 200,9 °C (2. Modifikation)[2] 236 °C (1. Modifikation)[2]
Löslichkeit	löslich in Wasser[3]
Sicherheitshinweise
GHS-Gefahrstoffkennzeichnung [4] Achtung H- und P-Sätze H: 315​‐​319​‐​335 P: 261​‐​305+351+338 [4]
Soweit möglich und gebräuchlich, werden SI-Einheiten verwendet. Wenn nicht anders vermerkt, gelten die angegebenen Daten bei Standardbedingungen.

Dioxoborsäure ist eine chemische Verbindung aus der Gruppe der Säuren. Formal kann sie auch der Stoffgruppe der Boroxine zugeordnet werden.

Gewinnung und Darstellung

Dioxoborsäure kann durch Erhitzung von Borsäure auf 100 bis 150 °C gewonnen werden. Es entsteht die dritte Form, wobei neben dessen Kristallen im Allgemeinen noch nicht umgewandelte Borsäure vorliegt. Bei zu langem Erhitzen entsteht daneben die zweite Modifikation.^[2]

${\displaystyle \mathrm {H_{3}BO_{3}\longrightarrow HBO_{2}+H_{2}O} }$

Eigenschaften

Dioxoborsäure ist ein farbloser Feststoff, der in drei Modifikationen existiert^[1] und sich in Wasser unter Bildung von Orthoborsäure löst. Die Umwandlung der dritten Form in die zweite Form erfolgt bei 160 °C rasch. Durch weiteres Erhitzen auf 160 °C und höher geht diese schließlich in die erste Modifikation über.^[2] Bei mehr als 500 °C zersetzt sie sich zu Bortrioxid.^[5] Die dritte Modifikation kristallisiert orthorhombisch (a = 801,5 pm, b = 967,9 pm, c = 624,4 pm) mit der Raumgruppe Pnma (Raumgruppen-Nr. 62)Vorlage:Raumgruppe/62, die zweite monoklin (a = 712,2 pm, b = 884,2 pm, c = 677,1 pm, β = 93,26°) mit der Raumgruppe P2₁/c (Nr. 14)Vorlage:Raumgruppe/14 und die erste kubisch (a = 888,6 pm) mit der Raumgruppe P43n (Nr. 218)Vorlage:Raumgruppe/218.^[2][1] Im planaren Boroxin-Ring der ersten Form (HBO₂)_n und ihrer Salze sind (p-p)π-Bindungen vorhanden. Die Bindungsabstände liegen zwischen denen von Einfach- und Doppelbindungen. In der zweiten und dritten Form sind die Boroxinringe über Sauerstoffatome miteinander verknüpft, wobei sich die zweite Form kettenförmig und die dritte Form sich dreidimensional verknüpft.^[5] Die β-Metaborsäure setzt sich also aus endlosen Zickzack-Ketten der Zusammensetzung [B₃O₄(OH)(OH₂)]_n zusammen.

Einzelnachweise

1. ↑ ^{a b c} Jean d’Ans, Ellen Lax, Roger Blachnik: Taschenbuch für Chemiker und Physiker. Springer DE, 1998, ISBN 3-642-58842-5, S. 316 (eingeschränkte Vorschau in der Google-Buchsuche). 
2. ↑ ^{a b c d e f g h i j} Georg Brauer (Hrsg.), unter Mitarbeit von Marianne Baudler u. a.: Handbuch der Präparativen Anorganischen Chemie. 3., umgearbeitete Auflage. Band I, Ferdinand Enke, Stuttgart 1975, ISBN 3-432-02328-6, S. 808.
3. ↑ William M. Haynes: CRC Handbook of Chemistry and Physics, 93rd Edition. CRC Press, 2012, ISBN 1-4398-8049-2, S. 4–53 (eingeschränkte Vorschau in der Google-Buchsuche). 
4. ↑ ^{a b} Datenblatt Metaboric acid 99% bei Sigma-Aldrich, abgerufen am 22. Mai 2015 (PDF).
5. ↑ ^{a b} Erwin Riedel, Christoph Janiak: Anorganische Chemie. Walter de Gruyter, 2011, ISBN 3-11-022567-0, S. 582 (eingeschränkte Vorschau in der Google-Buchsuche).