O ácido bórico é um composto inorgânico cuja fórmula química é H3BO3. Consiste em um sólido branco ou incolor. É um ácido fraco que em solução aquosa produz, dependendo de sua concentração, um pH entre 3,8 e 4,8. É pouco solúvel em água fria e moderadamente solúvel em água quente..
O ácido bórico foi descoberto em 1702 por Wilhelm Homberg (1652-1713), que tratou o bórax com ácido sulfúrico, obtendo uma solução de ação medicinal que recebeu o nome de água sedativa de Homberg..
Porém, também é apontado que Homberg preparou o ácido bórico adicionando água ao bórax e aquecendo a solução até sua evaporação, deixando os cristais de ácido bórico no sedimento..
Este ácido é um composto muito útil que possui inúmeras aplicações na indústria e na medicina, sendo também utilizado como inseticida, preservador de madeira, retardante de fogo e é um constituinte de solução tampão de pH..
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Na imagem superior, temos a própria molécula de H3BO3. Observe que os átomos de hidrogênio, representados por esferas brancas, não estão ligados ao átomo central de boro, como a fórmula química pode sugerir; mas sim, para átomos de oxigênio, representados por esferas vermelhas.
Assim, uma fórmula mais conveniente, embora menos usada, para ácido bórico é B (OH)3, indicando que sua acidez é devida a íons H+ liberados de seus grupos OH. A molécula B (OH)3 tem uma geometria plana trigonal, com seu átomo de boro tendo uma hibridização química spdois.
O B (OH)3 É uma molécula altamente covalente, pois a diferença de eletronegatividade entre o átomo de boro e o oxigênio não é muito grande; portanto, as ligações B-O são essencialmente covalentes. Observe também que a estrutura desta molécula se assemelha à de um spinner. Ele pode girar em seu próprio eixo da mesma maneira?
A imagem superior mostra a célula unitária correspondente à estrutura cristalina triclínica do ácido bórico que, sob certas condições de síntese, pode adotar a estrutura hexagonal compacta. Observe que existem quatro moléculas por célula unitária, e que elas estão dispostas em duas camadas, A e B, alternadas (elas não são sobrepostas uma sobre a outra).
Devido à simetria e orientação das ligações B-OH, pode-se supor que o B (OH)3 é apolar; entretanto, a existência de ligações de hidrogênio intermoleculares muda a história. Cada molécula de B (OH)3 de dar ou receber três dessas pontes, com um total de seis interações dipolo-dipolo, conforme observado na imagem abaixo:
Observe que essas ligações de hidrogênio são as interações direcionais que governam os cristais de ácido bórico e estabelecem padrões de aspectos ornamentais; anéis internos talvez com espaço suficiente para ocluir algumas impurezas que não estão nos defeitos do cristal.
Essas ligações de hidrogênio, apesar da baixa massa molecular de B (OH)3, eles mantêm seu vidro coeso o suficiente para que ele precise de uma temperatura de 171ºC para derreter. Não se sabe quais efeitos altas pressões (na ordem de GPa) teriam nas camadas moleculares de B (OH)3.
IUPAC: ácido bórico e trihidroóxido bórico. Outros nomes: ácido ortobórico, ácido borácico, sassolita, borofax e trihidroxiborano.
61,83 g / mol
Sólido branco cristalino, límpido e incolor. Também está disponível na forma de grânulos ou pó branco. Ligeiramente cremoso ao toque.
Banheiro
Ligeiramente amargo
170,9 ºC
300 ºC
Moderadamente solúvel em água fria e solúvel em água quente:
2,52 g / 100 mL (0 ºC)
27,50 g / 100 mL (100 ºC)
O ácido bórico é parcialmente solúvel em água e tende a afundar nela. Essa solubilidade tende a aumentar na presença de ácidos, como clorídrico, cítrico e tartárico..
-Glicerol: 17,5% a 25 ºC
-Etilenoglicol: 18,5% a 25 ºC
-Acetona: 0,6% a 25 ºC
-Acetato de etila: 1,5% a 25 ºC
-Metanol: 172 g / L a 25 ºC
-Etanol: 94,4 g / L a 25 ºC
Log P = -0,29
9.24. 12,4. 13,3. Estas são as três constantes de suas respectivas dissociações para liberar H+ na água.
3,8 - 4,8 (3,3% em solução aquosa)
5,1 (0,1 molar)
1,6 10-6 mmHg
Estável na água
Ele se decompõe quando aquecido acima de 100 ° C, formando anidrido bórico e água.
O ácido bórico forma sais solúveis com cátions monovalentes, por exemplo: NadoisB4OU7.10hdoisO, e sais insolúveis com cátions divalentes, CaB4OU7.6hdoisOU.
Em solução aquosa produz uma solução ácida, pensando que esta propriedade se devia à subtração de grupos OH- da água. O ácido bórico é classificado como um ácido fraco do tipo Lewis.
O ácido bórico reage com o glicerol e o manitol, aumentando a acidez do meio aquoso. O pKa é modificado de 9,2 para 5, devido à formação do quelato de boro-manitol [BC6H8OUdois(OH)dois]-, que libera H+.
O ácido bórico é encontrado em estado livre em emanações vulcânicas em regiões como a Toscana na Itália, as Ilhas Lipari e no estado de Nevada, EUA. Também é encontrado em minerais como bórax, boracita, ulexita e colemanita..
O ácido bórico é preparado principalmente pela reação do bórax mineral (tetraborato deca-hidratado de sódio) com ácidos minerais, como ácido clorídrico, ácido sulfúrico, etc..
N / DdoisB4OU910hdoisO + HCl => 4 H3BO3 + 2 NaCl + 5 HdoisOU
Também é preparado por hidrólise de trihaleto de boro e diborano..
O ácido bórico é preparado a partir da colemanita (CadoisB6OUonze6 HdoisOU). O procedimento consiste em tratar o mineral com ácido sulfúrico para dissolver os compostos de boro.
Em seguida, a solução onde o ácido bórico está presente é separada dos fragmentos não dissolvidos. A solução é tratada com sulfeto de hidrogênio para precipitar as impurezas de arsênio e ferro. O sobrenadante é resfriado para produzir um precipitado de ácido bórico e separá-lo da suspensão..
O ácido bórico é usado na fabricação de fibra de vidro. Ao ajudar a reduzir o ponto de fusão, aumenta a resistência e a eficiência da fibra de vidro têxtil: um material usado para reforçar o plástico usado em navios, tubos industriais e placas de circuito de computadores..
O ácido bórico participa da fabricação do vidro borossilicato, o que permite a obtenção de um vidro resistente às mudanças de temperatura, utilizável na cozinha de residências, em vidrarias de laboratórios, tubos fluorescentes, fibras ópticas, telas LCD, etc..
É utilizado na indústria metalúrgica para endurecer e tratar ligas de aço, bem como para promover o revestimento metálico de materiais..
É utilizado como componente químico no fraturamento hidráulico (fracking): método utilizado na extração de óleo e gás. O ácido bórico atua como um retardador de fogo em materiais celulósicos, plásticos e têxteis que são impregnados com ácido bórico para aumentar sua resistência ao fogo..
O ácido bórico é usado diluído na lavagem dos olhos. As cápsulas de gelatina de ácido bórico são usadas para tratar infecções fúngicas, especialmente Candida albicans. Também tem sido usado no tratamento da acne.
O ácido bórico é borrifado nas meias para prevenir infecções nos pés, como o pé de atleta. Da mesma forma, soluções contendo ácido bórico são utilizadas no tratamento de otites externas em humanos, bem como em animais..
O ácido bórico é adicionado aos frascos usados para a coleta de urina, o que evita a contaminação bacteriana antes de ser examinado em laboratórios de diagnóstico..
O ácido bórico é usado para controlar a proliferação de insetos, como baratas, cupins, formigas, etc. Não mata as baratas instantaneamente, pois afeta primeiro seus sistemas digestivo e nervoso, além de destruir seu exoesqueleto.
O ácido bórico exerce sua ação lentamente, permitindo que os insetos que o ingeriram entrem em contato com outros insetos, disseminando o envenenamento..
O ácido bórico é utilizado para prevenir o ataque da madeira por fungos e insetos, sendo utilizado para esse fim em conjunto com o etilenoglicol. Este tratamento também é eficaz no controle de sedimentos e algas..
O ácido bórico e sua base conjugada formam um sistema tampão de pKa = 9,24, o que indica que esse tampão é mais eficaz em pH alcalino, o que não é comum em seres vivos. No entanto, o tampão borato é usado na regulação do pH em piscinas..
O ácido bórico tem a capacidade de capturar nêutrons térmicos, o que reduz a possibilidade de fissão nuclear descontrolada que pode levar a acidentes nucleares..
O boro é um elemento essencial para o crescimento da planta, o que levou ao uso do ácido bórico para a contribuição do elemento. No entanto, muito ácido bórico pode prejudicar as plantas, especialmente as frutas cítricas..
Deve-se evitar o uso de ácido bórico na pele desnudada, ferida ou queimadura que permita sua absorção. Este é um composto tóxico dentro do corpo e, em alguns casos, pode causar desmaios, convulsões, espasmos, tiques faciais e pressão arterial baixa..
O médico deve ser consultado quanto ao uso de cápsulas vaginais de ácido bórico em mulheres grávidas, pois está indicado que pode causar deformações fetais e diminuição do peso corporal da criança ao nascer..
A colocação de ácido bórico, usado como inseticida, em locais ao alcance das crianças também deve ser evitada, pois as crianças apresentam maior suscetibilidade à ação tóxica do ácido bórico, estabelecendo-se nelas a dose fatal de 2.000 a 3.000 mg.
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