Borato de sodio es un nombre genérico para cualquier sal de sodio con un anión formado por boro y oxígeno , y posiblemente hidrógeno , o cualquier hidrato del mismo. Puede verse como una sal de sodio hidratada del ácido boroxi apropiado, aunque este último puede no ser un compuesto estable.
Muchos boratos de sodio tienen importantes aplicaciones industriales y domésticas; el más conocido es el bórax , (Na + ) 2 [B 4 O 5 (OH) 4 ] 2− ·8H 2 O = Na 2 B 4 H 20 O 17 .
El diagrama de fases ternario Na 2 O – B 2 O 3 – H 2 O en el rango de temperatura de 0 a 100 °C contiene 13 boratos de sodio cristalinos hidratados únicos , incluidos cinco productos industriales importantes. [1]
Los boratos de sodio, así como los ácidos boroxi, a menudo se describen como mezclas x Na 2 O· y B 2 O 3 · z H 2 O = Na 2 x B 2 y H 2 z O x +3 y + z , con x , y y z elegidos para ajustarse a la fórmula elemental , o un múltiplo de la misma. Así, por ejemplo, el bórax Na 2 B 4 H 20 O 17 sería 1Na 2 O·2B 2 O 3 ·10H 2 O , y el ácido bórico B(OH) 3 sería 0Na 2 O·1B 2 O 3 ·1H 2 O = 2[B(OH) 3 ] .
La fórmula elemental a menudo se interpretaba como un hidrato z de una sal "anhidra" sin hidrógeno, a saber, Na 2 x B 2 y O 3 y · z H 2 O . Sin embargo, investigaciones posteriores descubrieron que muchos boratos tienen grupos hidroxilo HO - unidos covalentemente a los átomos de boro en el anión. Así, el bórax, por ejemplo, todavía se describe a menudo como un decahidrato Na 2 B 4 O 7 ·10H 2 O , con el anión implícito [B 4 O 7 ] 2− , mientras que la fórmula correcta es Na 2 B 4 O 5 (OH ) 4 ·8H 2 O , con anión [B 4 O 5 (OH) 4 ] 2− .
La siguiente tabla muestra algunos de los boratos de sodio cristalinos de esta familia. [2] La columna x /( x + y ) es la fracción molar formal de Na 2 O en la versión "anhidra".
Algunos de los boratos anteriores pueden tener más de una forma isomérica o cristalina. Algunos pueden descomponerse cuando se disuelven en agua. Tenga en cuenta que el anión del "bórax anhidro" es diferente al de sus "hidratos".
Algunos de los boratos anhidros anteriores se pueden cristalizar a partir de una mezcla fundida de óxido de sodio y óxido bórico. [6]
Sin embargo, algunos boratos de sodio no pueden analizarse como combinaciones x Na 2 O · y B 2 O 3 · z H 2 O de los tres óxidos ordinarios. El ejemplo más importante es el perborato de sodio , originalmente descrito como NaBO 3 ·H 2 O pero en realidad (Na + ) 2 [B 2 O 4 (OH) 4 ] 2− . El anión de este compuesto tiene dos puentes de peróxido −O−O− que lo hacen rico en oxígeno en comparación con la familia general anterior.
