Introducción: La obtención de boro, es utilizado
en proc proces esos os de sepa separa raci ción ón y puri purififica caci ción ón de dif diferen erente tess comp ompues uestos tos prov proven enie ient ntes es de 1 salmueras y mine minera rale les, s, sien siendo do un proc proces esoo import important antee para para la obtenc obtención ión y produc producció ciónn de nuev nuevos os comp compue uest stos os como como por por ejem ejempl ploo el carbonato carbonato de litio de elevada elevada pureza pureza proveniente proveniente de mine minera rales les como como el espo espodu dume meno no2, el cual necesita una acidificación del boro para poderlo separar del mineral y así llegar a los iones que se necesitan para la obtención del producto deseado. La obtención del boro, se realiza teniendo como mate mateririaa prim primaa el bóra bóraxx a2!"#$.1%&2#, crista cristall blanco, que se disuelve f'cilmente en agua y pierde su (idratación al aire libre, convirti)ndose en entincalconita*. +xperimentalmente, el bórax, se (ace (ace reac reacci cion onar ar con con un 'cid 'cidoo fuer fuerte te para para formar formar 'cido bórico bórico 'cido 'cido d)bild)bil- de leis, el cual se purifica con agua, se seca y se pesa, para que por medio medio de relaci relacione oness estequ estequiom iom)tr )trica icass se obte obteng ngaa el boro boro que que cont conten enía ía la mues muestr tra. a. La reacción a tener en cuenta se expone en la +c 1. +s importante para el desarrollo de la pr'ctica, dete determ rmin inar ar algun algunas as cond condic icio iones nes para para que que la reacción reacción trascurra trascurra eficiente eficientemente mente.. +s por esta razón, que es necesario asegurarse que el medio en donde se realice la reacción sea 'cido, para que la reacción por el principio de Le /(atelier tien tienda da (aci (aciaa la form formac ació iónn de los los prod produc ucto tos. s. 0dem 0dem's 's,, es impo import rtant ante, e, tene tenerr en cuen cuenta ta la temperatura a la que se someta el 'cido, ya que a altas temperaturas el 'cido bórico se des(idrata (asta la formación del ! como elemento libre. Montaje experimental:
e pesó 2%.%%1 g de bórax, en un vaso de precipitados de 23% mL, al cual, se le a4adió "% mL de agua y se calentó (asta ebullición. 0l agua en ebullición, se le a4adió 3% mL de &/l al 2%5. e siguió la ebullición, durante unos minutos. 0 la aparición de un precipitado, se filtró la solución en un embudo embudo cónico, cónico, previament previamentee calentado calentado con agua. La solución resultante, se recogió en un vaso de precipitados, y se enfrió exteriormente para la cristalización del 'cido bórico.
Los cristales obtenidos, se lavaron con 1% mL de agua a %6/ en un embudo !usc(ner, luego se secaron y se pesaron. Datos:
0 cont contin inuac uació iónn se mues muestr tran an los los resu resultltad ados os experimentales obtenidos en base a la síntesis de 'cido bórico. Tabla 1 resultados experimentales de la síntesis
/ompuesto !órax
7asa g2%.%%1
8cido bórico 11.*%%9 +n la siguiente tabla se encuentran consignadas las observaciones en base a la prueba analítica Tabla 2. prueba analítica
olución 8cido bórico solo8cido bórico ; manitol
p& rango *:" 2:*
0 cont contin inuac uació iónn se mues muestr tran an las las reac reacci cion ones es químicas que intervienen síntesis del 'cido bórico, así así como como tamb tambi) i)nn en la dete determ rmin inac ació iónn del del rendimiento del producto obtenido. N a2 B 4 O 7 ∙ 10 H 2 O+ 2 HCl → 2 NaCl + 4 H 3 B O3+ 5 H 2 O
1 H 3 B O 3+ ¿
+¿ ¿ −¿ + H ¿ OH ¿ 4
2-
H 2 O → B ¿
20.0016 g de
bórax∗1 moldebórax 381.37 gbórax
4 mol de H 3 B O 3
¿
∗61.8330 gdeH 3 B O 3 1 molde bórax 1 mol H 3 B O3 >12.?$1$ g de
H 3 B O3
@ utilizando la +c *, y el valor experimental de la masa del 'cido bórico sintetizado se tiene= rendimiento =
masa exp . ( sal de Mohr ) ∗100 masaTeo . ( sal de Mohr ) *-
rend =
11.3008 gdeH 3 BO3 12.9717 g d e H 3 B O3
∗100
> 87.11 rendimeinto
Discusión:
+mpíricamente, se mostró las características 'cido:base de los boratos y la síntesis de estos compuestos, a partir del principio termodin'mico de Le /(atelier. +l compuesto sintetizado, fue el 'cido bórico, el cual se obtuvo a partir de la reacción de 2%.%1 g de bórax con 'cido clor(ídrico al 2%5. 0l reaccionar estos dos, se dio la formación del 'cido d)bil y de la sal a/l. +l primero, corresponde a la formación de un enlace covalente, por parte del boro, el cual se rodea de tres oxígenos y los enlaces de (idrógeno se acoplan a los grupos !# * con (ibridación sp 2 y geometría trigonal planarA mientras el segundo es la formación de una sal a partir de interacciones electrost'ticas de dos iones.
+s importante, tener en cuenta el car'cter no met'lico o semi:met'lico del boro que comparado con los dem's elementos del grupo 1*, es el
elemento de menor tama4o, por lo que posee una alta energía de ionización y de esta forma determina que su estado de oxidación m's estable sea ;*-A es por esta razón, que el catión !*; es demasiado polarizante como para existir como tal y forma enlaces covalentes en donde se da la compartición de electrones para así obtener como resultado el 'cido bórico". +l 'cido bórico, es un compuesto ligeramente 'cido, que existe en forma cristalina que se disuelven f'cilmente en agua y forma un equilibrio con la misma que ayuda a regular el p& de la soluciónA este comportamiento se observa, gracias a que este 'cido no se disocia en soluciones acuosas como un 'cido de !ronsted. o obstante el &*!#*, interactBa con el agua como un 'cido de leis dando como resultado iones tetra(idroxiborato, que sirve para el desarrollo de diferentes reacciones. +n el estado sólido 3, estas mol)culas se organizan en capas mediante enlaces de (idrógeno. +l calentamiento del 'cido bórico, produce la des(idratación parcial para dar 'cido metabórico a 1*%6/, cuyas formas polimórficas tiene igualmente una estructura en capas. +l calentamiento a temperaturas superiores produce óxidos de boro en forma amorfa. in embargo, la adición de agua da la reversibilidad de las reacciones da des(idratación.
Conclusiones:
La síntesis de 'cido bórico a partir de bórax es m)todo eficaz, puesto que el producto generado es de alto rendimiento. 8cido bórico es un compuesto muy poco soluble a bajas temperaturas lo que facilita su obtención en síntesis. +l 'cido bórico no se disocia en solución acuosa como un 'cido de !rCnsted, pero es un 'cido de Leis que interactBa con las mol)culas de agua para formar iones Referencias: [1], [2] Y []
industrial andDor mineral brines t(at comprise boron,
using an inorganic extractant for extracting t(e boron 2%12. Eisponible en =DDorldide.espacenet.comDpublicationEetailsDoriginalE ocumentF //>G#HI>2%12%$?19301HJ/>01HK>EHE>Hda te>2%12%21HE!>Hlocale>enM+< [!] Y ["] Nuímica descriptiva de los grupos principales,
Nuímica inorg'nica O, +.P. [#] E+7!OJ@, Qalery 7., et al. atural occurrence of
boron:containing compounds in plants, algae and microorganisms. Plant Science, 2$$2, vol. 1*, no 3, p. ?*1:?"2.
