फ्लोरोबोरिक एसिड

From Vigyanwiki
फ्लोरोबोरिक एसिड
Canonical, skeletal formula of oxonium tetrafluoroborate
Oxonium tetrafluoroborate
Names
Preferred IUPAC name
Tetrafluoroboric acid[1]
Other names
  • Fluoboric acid
  • Fluoroboric acid
  • Hydrogen tetrafluoroborate
  • Oxonium tetrafluoroboranuide
  • Oxonium tetrafluoridoborate(1-)
  • Oxonium tetrafluoroborate
Identifiers
  • 14219-41-1 ([H3O]+[BF4]−) ☒N
  • 16872-11-0 (solvent free) checkY
  • 80628-99-5 ([H5O2]+[BF4]−) ☒N
3D model (JSmol)
ChEBI
ChemSpider
EC Number
  • 240-898-3
21702
MeSH Fluoroboric+acid
RTECS number
  • ED2685000
UNII
UN number 1775
Properties
H[BF4]
Molar mass 87.81 g·mol−1
Appearance Colourless liquid
Melting point −90 °C (−130 °F; 183 K)
Boiling point 130 °C (266 °F; 403 K)
Acidity (pKa) ~1.8 (MeCN solution)[2]
Hazards
GHS labelling:
GHS05: Corrosive
Danger
H314
P260, P264, P280, P301+P330+P331, P303+P361+P353, P304+P340, P305+P351+P338, P310, P321, P363, P405, P501
NFPA 704 (fire diamond)
3
0
0
Safety data sheet (SDS) External MSDS
Related compounds
Related compounds
Except where otherwise noted, data are given for materials in their standard state (at 25 °C [77 °F], 100 kPa).
☒N verify (what is checkY☒N ?)

फ्लोरोबोरिक एसिड या टेट्राफ्लोरोबोरिक एसिड (प्राचीन रूप से, फ्लूबोरिक एसिड) एक अकार्बनिक यौगिक है जिसका सरलीकृत रासायनिक सूत्र H+[BF4]− है। H2SO4 या HClO4 जैसे अन्य शक्तिशाली एसिड के विपरीत, शुद्ध (विलायक मुक्त) टेट्राफ्लोरोबोरिक एसिड (अधिक त्रुटिहीन, शुद्ध हाइड्रोजन टेट्राफ्लोरोबोरेट) उपस्थित नहीं है। फ्लोरोबोरिक एसिड शब्द विलायक के आधार पर रासायनिक यौगिकों की एक श्रृंखला को संदर्भित करता है। फ्लोरोबोरिक एसिड के सरलीकृत सूत्र में H+ सॉल्वेटेड प्रोटॉन का प्रतिनिधित्व करता है। विलायक कोई भी उपयुक्त लुईस बेस हो सकता है। उदाहरण के लिए, यदि विलायक पानी है, तो फ्लोरोबोरिक एसिड को सूत्र [H3O]+[BF4]− (ऑक्सोनियम टेट्राफ्लोरोबोरेट) द्वारा दर्शाया जा सकता है, चूंकि अधिक वास्तविक रूप से, कई पानी के अणु प्रोटॉन को सॉल्व करते हैं: [H(H2O)n]+[BF4]−. एथिल ईथर सॉल्वेट भी व्यावसायिक रूप से उपलब्ध है, जहां फ्लोरोबोरिक एसिड को सूत्र [H((CH3CH2)2O)n]+[BF4]− द्वारा दर्शाया जा सकता है, जहां n सबसे अधिक संभावना 2 है।

यह मुख्य रूप से अन्य फ्लोरोबोरेट लवणों के अग्रदूत के रूप में निर्मित होता है।[3] यह एक प्रबल अम्ल है। फ्लोरोबोरिक एसिड संक्षारक होता है और त्वचा पर हमला करता है। यह व्यावसायिक रूप से पानी और अन्य विलायक जैसे दिएथील ईथर में एक समाधान के रूप में उपलब्ध है। यह अशक्त समन्वित आयनों, गैर-ऑक्सीडाइजिंग संयुग्म आधार के साथ एक शक्तिशाली एसिड है।[2] यह संरचनात्मक रूप से पर्क्लोरिक एसिड के समान है, किन्तु इसमें ऑक्सीडेंट से जुड़े खतरों का अभाव है।

संरचना और उत्पादन

शुद्ध H[BF4] को एक गैर-उपस्थित यौगिक के रूप में वर्णित किया गया है, क्योंकि हाइड्रोजिन फ्लोराइड और बोरॉन ट्राइफ्लोराइड देने के लिए टेट्राफ्लोरोबोरेट आयन से एक पर्याप्त नग्न प्रोटॉन से फ्लोराइड निकालने की अपेक्षा की जाती है:

H+[BF4]− → HF + BF3

अतिअम्ल के लिए भी यही सच है जो सरल सूत्र हेक्साफ्लोरोफोस्फोरिक एसिड H[PF6] और हेक्साफ्लुओरोएन्टिमोनिक एसिड H[SbF6] द्वारा जाना जाता है।[4][5] चूंकि, HF में BF3 का एक समाधान अत्यधिक अम्लीय है, जिसकी अनुमानित प्रजाति है [H2F]+[BF4]− और −16.6 का हैमेट एसिडिटी फलन 7 mol% पर BF3, आसानी से एक सुपरएसिड के रूप में अर्हता प्राप्त करता है।[6] चूंकि विलायक मुक्त H[BF4] को अलग नहीं किया गया है, इसके विलायक की अच्छी तरह से विशेषता है। इन लवणों में एक धनायन के रूप में प्रोटोनेटेड विलायक होता है, उदाहरण के लिए, H3O+ और H5O+2, और टेट्राहेड्रल BF−4 ऋणायन। ऋणायन और धनायन दृढ़ता से हाइड्रोजन-बंधित होते हैं।[7]

की क्रिस्टल संरचना की सबयूनिट [H3O]+[BF4]− धनायन और ऋणायन के बीच हाइड्रोजन बंधन को उजागर करना

के जलीय घोल H[BF4] जलीय हाइड्रोफ्लुओरिक अम्ल में बोरिक एसिड को भंग करके उत्पादित किया जाता है।[8][9] एचएफ के तीन समकक्ष इंटरमीडिएट बोरॉन ट्राइफ्लोराइड देने के लिए प्रतिक्रिया करते हैं और चौथा फ्लोरोबोरिक एसिड देता है:

B(OH)3 + 4 HF → H3O+ + BF−4 + 2 H2O

एसिटिक एनहाईड्राइड के साथ जलीय फ्लोरोबोरिक एसिड के उपचार से निर्जल समाधान तैयार किया जा सकता है।[10]


अम्लता

फ्लोरोबोरिक एसिड की अम्लता इस तथ्य से जटिल है कि इसका नाम विभिन्न यौगिकों की एक श्रृंखला को संदर्भित करता है, उदा। [H((CH3CH2)2O)]+[BF4]−, [H3O]+[BF4]−, और HF·BF3 - प्रत्येक की अम्लता भिन्न होती है। जलीय पी.केa -0.44 के रूप में उद्धृत किया गया है।[3] जलीय pKa को -0.44 के रूप में उद्धृत किया गया है। एसीटोनिट्राइल विलयन में [N((CH2)3CH3)4]+[BF4]− का अनुमापन इंगित करता है कि H[BF4], अर्थात, HF·BF3, का pKa उस विलायक में 1.6 है। इसकी अम्लता इस प्रकार फ्लोरोसल्फोनिक एसिड की तुलना में है।[2]

अनुप्रयोग

फ्लोरोबोरिक एसिड फ्लोरोबोरेट लवण का प्रमुख अग्रदूत है, जो सामान्यतः धातु ऑक्साइड को फ्लोरोबोरिक एसिड के साथ इलाज करके तैयार किया जाता है। अकार्बनिक लवण लौ-मंदक सामग्री और ग्लेज़िंग मुक्त के निर्माण में और बोरॉन के इलेक्ट्रोलाइटिक उत्पादन में मध्यवर्ती हैं। H[BF4] का उपयोग एल्यूमीनियम नक़्क़ाशी और एसिड अचार बनाने में भी किया जाता है।

कार्बनिक रसायन

H[BF4] का उपयोग अल्काइलेशन और पोलीमराइजेशन के लिए उत्प्रेरक के रूप में किया जाता है। कार्बोहाइड्रेट संरक्षण प्रतिक्रियाओं में, ईथर फ्लोरोबोरिक एसिड ट्रांससेटलेशन और आइसोप्रोपिलिडेशन प्रतिक्रियाओं के लिए एक कुशल और निवेश प्रभावी उत्प्रेरक है। एसीटोनिट्राइल समाधान एसिटल्स और कुछ ईथर को काटते हैं। फ्लोरोबोरिक एसिड का उपयोग करके कई प्रतिक्रियाशील धनायन प्राप्त किए गए हैं, उदा। ट्रोपिलियम टेट्राफ्लोरोबोरेट ([C7H7]+[BF4]−), ट्राइफेनिलकार्बेनियम टेट्राफ्लोरोबोरेट ([Ph3C]+[BF4]−), ट्राईथाइलॉक्सोनियम टेट्राफ्लोरोबोरेट ([Et3O]+[BF4]−), और बेन्जेनडायजोनियम क्लोराइड ([PhN2]+[BF4]−).

इलेक्ट्रोप्लेटिंग

H[BF4] के विलयनों का उपयोग टिन और टिन मिश्रधातुओं के विद्युत लेपन में किया जाता है। इस अनुप्रयोग में, मेथेन्सल्फ़ोनिक एसिड H[BF4] के उपयोग को विस्थापित कर रहा है।[11] फ्लोरोबोरिक एसिड का उपयोग फ्लोरोबोरेट बाथ में तांबे के उच्च गति वाले कॉपर इलेक्ट्रोप्लेटिंग के लिए भी किया जाता है।[12]


सुरक्षा

H[BF4] विषैला होता है और त्वचा और आंखों पर हमला करता है। यह कांच पर हमला करता है।[3]यह हाइड्रोलाइज़ करता है, संक्षारक, अस्थिर हाइड्रोजन फ्लोराइड जारी करता है।[11]


अन्य फ्लोरोबोरिक एसिड

फ्लोरोबोरिक एसिड की एक श्रृंखला जलीय घोल में जानी जाती है। श्रृंखला को निम्नानुसार प्रस्तुत किया जा सकता है:[13]

  • H+[B(OH)4]− (हाइड्रोजन टेट्राहाइड्रॉक्सीबोरेट) (फ्लोरोबोरिक एसिड नहीं)
  • H+[BF(OH)3]− (हाइड्रोजन फ्लोरो (ट्राइहाइड्रॉक्सी) बोरेट)
  • H+[BF2(OH)2]− (हाइड्रोजन दिफ्लुओरो (डायहाइड्रॉक्सी) बोरेट)
  • H+[BF3(OH)]− (हाइड्रोजन ट्राइफ्लोरो (हाइड्रॉक्सी) बोरेट)
  • H+[BF4]− (हाइड्रोजन टेट्राफ्लोरोबोरेट)

यह भी देखें

संदर्भ

  1. ↑ IUPAC. "Nomenclature of Inorganic Chemistry". Retrieved 2021-04-08.
  2. ↑ Jump up to: 2.0 2.1 2.2 Kütt, A., et al., "Equilibrium Acidities of Superacids", J. Org. Chem. 2010, volume 76, pp. 391-395. doi:10.1021/jo101409p
  3. ↑ Jump up to: 3.0 3.1 3.2 Gregory K. Friestad, Bruce P. Branchaud "Tetrafluoroboric Acid" E-Eros Encyclopedia of Reagents for Organic Synthesis. doi:10.1002/047084289X.rt035
  4. ↑ Juhasz, Mark; Hoffmann, Stephan; Stoyanov, Evgenii; Kim, Kee-Chan; Reed, Christopher A. (2004-10-11). "सबसे मजबूत आइसोलेबल एसिड". Angewandte Chemie International Edition (in English). 43 (40): 5352–5355. doi:10.1002/anie.200460005. ISSN 1433-7851. PMID 15468064.
  5. ↑ Reed, Christopher A. (2005). "कार्बोरेन एसिड। कार्बनिक और अकार्बनिक रसायन शास्त्र के लिए नया "मजबूत अभी तक कोमल" एसिड" (PDF). Chem. Commun. (in English) (13): 1669–1677. doi:10.1039/B415425H. ISSN 1359-7345. PMID 15791295.
  6. ↑ Olah, George A.; Surya Prakash, G. K.; Sommer, Jean; Molnar, Arpad (2009-02-03). सुपरएसिड रसायन. Olah, George A. (George Andrew), 1927-2017,, Olah, George A. (George Andrew), 1927-2017. (2nd ed.). Hoboken, N.J. ISBN 9780471596684. OCLC 191809598.{{cite book}}: CS1 maint: location missing publisher (link)
  7. ↑ Mootz, D.; Steffen, M. "Crystal structures of acid hydrates and oxonium salts. XX. Oxonium tetrafluoroborates H3OBF4, [H5O2]BF4, and [H(CH3OH)2]BF4", Zeitschrift für Anorganische und Allgemeine Chemie 1981, vol. 482, pp. 193-200. doi:10.1002/zaac.19814821124
  8. ↑ Brotherton, R. J.; Weber, C. J.; Guibert, C. R.; Little, J. L. "Boron Compounds". Ullmann's Encyclopedia of Industrial Chemistry. Weinheim: Wiley-VCH. doi:10.1002/14356007.a04_309.
  9. ↑ Flood, D. T. (1933). "Fluorobenzene" (PDF). Organic Syntheses. 13: 46.; Collective Volume, vol. 2, p. 295
  10. ↑ Wudl, F.; Kaplan, M. L., "2,2′-Bi-L,3-Dithiolylidene (Tetrathiafulvalene, TTF) and its Radical Cation Salts" Inorg. Synth. 1979, vol. 19, 27. doi:10.1002/9780470132500.ch7
  11. ↑ Jump up to: 11.0 11.1 Balaji, R.; Pushpavanam, Malathy (2003). "इलेक्ट्रोप्लेटिंग संबंधित धातु परिष्करण उद्योगों में मेथेनसल्फोनिक एसिड". Transactions of the Imf. 81 (5): 154–158. doi:10.1080/00202967.2003.11871526. S2CID 91584456.
  12. ↑ Barauskas, Romualdas "Ron" (January 1, 2000). "कॉपर चढ़ाना". Metal Finishing (in English). 98 (1): 234–247. doi:10.1016/S0026-0576(00)80330-X. ISSN 0026-0576. Retrieved July 21, 2022.
  13. ↑ Greenwood, Norman N.; Earnshaw, Alan (1997). Chemistry of the Elements (2nd ed.). Butterworth-Heinemann. ISBN 978-0-08-037941-8.


अग्रिम पठन

  • Albert, R.; Dax, K.; Pleschko, R.; Stütz, A. E. (1985). "Tetrafluoroboric acid, an efficient catalyst in carbohydrate protection and deprotection reactions". Carbohydrate Research. 137: 282–290. doi:10.1016/0008-6215(85)85171-5.
  • Bandgar, B. P.; Patil, A. V.; Chavan, O. S. (2006). "Silica supported fluoroboric acid as a novel, efficient and reusable catalyst for the synthesis of 1,5-benzodiazepines under solvent-free conditions". Journal of Molecular Catalysis A: Chemical. 256 (1–2): 99–105. doi:10.1016/j.molcata.2006.04.024.
  • Heintz, R. A.; Smith, J. A.; Szalay, P. S.; Weisgerber, A.; Dunbar, K. R. (2002). Homoleptic Transition Metal Acetonitrile Cations with Tetrafluoroborate or Trifluoromethanesulfonate Anions. Inorganic Syntheses. Vol. 33. pp. 75–83. doi:10.1002/0471224502. ISBN 9780471208259.
  • Housecroft, C. E.; Sharpe, A. G. (2004). Inorganic Chemistry (2nd ed.). Prentice Hall. p. 307. ISBN 978-0-13-039913-7.
  • Meller, A. (1988). "Boron". Gmelin Handbook of Inorganic Chemistry. Vol. 3. New York: Springer-Verlag. pp. 301–310.
  • Perry, D. L.; Phillips, S. L. (1995). Handbook of Inorganic Compounds (1st ed.). Boca Raton: CRC Press. p. 1203. ISBN 9780849386718.
  • Wamser, C. A. (1948). "Hydrolysis of Fluoboric Acid in Aqueous Solution". Journal of the American Chemical Society. 70 (3): 1209–1215. doi:10.1021/ja01183a101.
  • Wilke-Dörfurt, E.; Balz, G. (1927). "Zur Kenntnis der Borfluorwasserstoffsäure und ihrer Salze". Zeitschrift für Anorganische und Allgemeine Chemie. 159 (1): 197–225. doi:10.1002/zaac.19271590118.


बाहरी संबंध

Retrieved from ‘https://www.vigyanwiki.in/index.php?title=फ्लोरोबोरिक_एसिड&oldid=134326’