L'acide métaborique, ou acide dioxoboriniqueSimplifié en acide oxoborinique., est un corps minéral, un composé moléculaire à liaison covalente de formule équivalente simplifiée HBO. Il existe trois formes polymorphiques : α, β et γ.
Propriétés physico-chimiques de la forme α, la plus dense Ce solide blanc de masse molaire , parfois légèrement coloré, cristallise dans un réseau cubiqueLes atomes de bore se placent au centre d'un tétraèdre d'oxygène.. Sa masse volumique vaut , son point de fusion et son indice de réfraction 1,619. Il est légèrement soluble dans l'eau chaude, et encore moins dans l'eau froide.
La forme α est obtenue par voie sèche : l'acide orthoborique solide sec se déshydrate, en se transformant en acide métaborique HBO2 de la , la plus commune. La transformation est initiée et se poursuit très lentement à partir de La transition est beaucoup plus rapide entre et , tout en restant progressive..
Préparation des trois formes polymorphiques
Portée et maintenue à ébullition à , une solution d'acide borique donne un dépôt d'acide métaborique :
3 B(OH) -→ HBO + 3 HO
Un recuit à ou à une température supérieure est nécessaire pour obtenir ce cristal cubique stable, dit . Si le vocabulaire de la chimie organique est maintenu, il s'agit d'une réaction de condensation cyclique, mettant en œuvre trois molécules d'acide borique.
Le polymorphisme caractérise, à l'instar des multiples borates, l'acide métaborique. Entre et , l'acide métaborique obtenu par la réaction de préparation ci-dessus cristallise dans le système orthorhombique. Le solide dit de obtenu est un trimère de formule brute HBO, de structure (BO)(OH). Sa masse molaire vaut , sa masse volumique : il est fragile, fond à . C'est un acide faible de pK égal à 9,236.
Par chauffage progressif en milieu confiné ou en ampoule scellée entre et , on obtient une solide de maille monoclinique, qui montre plus de compacité et de stabilité malgré un atome de bore, possède un point de fusion plus élevé valant et une masse volumique plus élevée égale à :
(BOH)3O3 forme γ → B3O4(OH)(H2O) forme β
La forme β, non plane, correspond à une structure de chaînes macromoléculaires, articulées autour d'atomes de bore au centre d'un tétraèdre. Elles sont empilées les unes sur les autres.
Chimie Par chauffage au rouge (au-delà de ), l'acide métaborique se transforme en sesquioxyde de bore, en perdant l'équivalent d'une molécule d'eau.
2 HBO -→ 3 BO + 3 HO
Voir aussi Liens externes Fiche d'un répertoire toxicologique, CSST.
Bibliographie Jean Cueilleron, « Bore », in Encyclopædia Universalis, 2000 (consulté le ).
Notes et références
Catégorie:Borate