Vii клас
VII клас. борати
Загальні зауваження. До цього класу належать борнокіслие з'єднання - солі борних кислот, до числа яких, крім ортокіслоти HBO3. відносяться Метаборна кислота HBO2 і так звані поліборние кислоти.
Ці гіпотетичні поліборние кислоти виводяться відібранням тієї чи іншої кількості частинок H2 O від відповідної кількості часток нормальної ортокіслоти. У природних умовах більш часто зустрічаються солі наступних борних кислот:
Комплексний аніон солей ортоборної кислоти [BO3] 3. має форму плоского трикутника, володіє в загальному значно меншими розмірами, ніж аніони [PO4] 3. [AsO4] 3- і [VO4] 3. Тому природно, що оптимальними катіонами для освіти міцних кристалічних решіток є катіони тривалентних металів, які мають відносно малими розмірами. До них повинні бути віднесені перш за все Al 3+. а потім Fe 3+ і Mn 3+. для яких відомі основні солі в поєднанні з двовалентними катіонами малих іонних радіусів (Mg, Fe ••). Характерні також кислі і основні ортосоль Mg 2+. в одному випадку в поєднанні з Ti 4+. Кальцій спостерігається тільки в подвійних солях.
Всі ці ортоборати зустрічаються виключно у вигляді безводних сполук. Нормальні ортоборати не розчиняються не тільки у воді, але і в кислотах (або розкладаються в них насилу), плавляться при високій температурі і мають високу або підвищеною твердістю.
Для поліборатов в числі катіонів, крім Mg 2+. дуже характерні також більші катіони Ca 2+ і Na 1+. причому вони поширені майже виключно у вигляді водних солей. Поліборати Na 1+ і інших сильних катіонів легко розчиняються в холодній воді, а подвійні борати Na 1+ і Ca 2+ -в гарячій воді. Безводні поліборати магнію (наприклад Борац) у водному середовищі поступово гідратізіруются при нормальній температурі, чого не спостерігається для ортоборатов.
Цікавими є й деякі інші особливості поведінки бору в природних процесах. Як встановлено, при низьких температурах B2 O3 здатний витіснятися CO2. при високих же температурах має місце зворотна картина. При вивітрюванні можна спостерігати явища заміщення боратов карбонатами, як було встановлено в Індерском родовищі боратов. З іншого боку, в контактово-метасоматичні родовищах відомі знахідки боратов, що утворилися шляхом заміщення в вапняках.
Бор належить до досить рухливих елементів у водних розчинах, що містять такі компоненти, як Cl, ВІН і особливо F, з яким він має значну хімічну спорідненість. Тому концентрація і освіту борних сполук відбуваються в залишкових продуктах тих чи інших геологічних процесів, почасти в пегматитах і гідротермальних утвореннях (ортоборати, боросилікат), але головним чином в збагачених бором усихаючих соленосних басейнах (поліборати, зрідка водні боросилікат).
Мал. 268. Ланцюжки пов'язаних комплексів BO3. А-положення центрів іонів; Б-вид ланцюжка в кристалічній структурі
По ряду кристаллохимических властивостей борати стоять ближче до силікатів, ніж до інших кисневим солям. Ортоборати, що характеризуються наявністю в кристалічних структурах ізольованих комплексних аніонів [BO3] 3. мало чим відрізняються від типових кисневих солей, в тому числі і ортосілікатов з їх ізольованими групами [SiO4] 4. Однак поряд з цим у багатьох Борат, як і в силікату, на відміну від інших типів солей, встановлюються більш складні комплексні аніони, що складаються з зчленованих один з одним груп [BO3] 3 з утворенням спільних вершин трикутників (рис. 268), в внаслідок чого виникають так звані протяжні аніони у вигляді негативно заряджених ланцюжків, шарів і т. д. характерні для поліборатов.