Synthese von Natriumperoxoborat - Illumina

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Natriumperoxoborat
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Synthesen
Synthese von Natriumperoxoborat
Natriumper(oxo)borat wird überwiegend als Bestandteil von Wasch- und Bleichmitteln und zu Herstellung von
Sauerstoffbädern genutzt. Der interessantere Punkt sind aber einige Anwendungen in der Organischen
Synthese mit denen substituierte Azobenzole synthetisiert werden können.
Geräte:
Becherglas, Magnetheizrührer, Möglichkeit zur Vakuumfiltration, Messzylinder, Waage
Chemikalien:
Natriumborat Tetrahydrat (Borax) (T)
Natriumhydroxid (C)
Wasserstoffperoxid 30% (Xn)
Ethanol (F)
Diethylether (F+, Xn)
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Natriumperoxoborat Tetrahydrat (T)
Artikel im Web: http://illumina-chemie.de/natriumperoxoborat-t3026.html
Copyright illumina-chemie.de, Autor: NI2, Geschrieben am 10.11.2011
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Natriumperoxoborat
Durchführung:
In einem Becherglas wird eine Lösung aus 57,2 g Borax und 12 g Natriumhydroxid in 400 ml Wasser
hergestellt. Dabei sollte die Lösung erwärmt und gerührt werden bis eine vollständige Lösung eintritt (falls
notwendig mehr Wasser hinzufügen). Anschließend werden 61 ml Wasserstoffperoxid 30% zu der gerührten
Lösung gegeben, die sich - falls noch ein geringer Teil ungelöster Bestandteile enthalten sein sollte - klärt.
Die Lösung wird jetzt 2 h bei Raumtemperatur stehen gelassen (Rühren ist alternativ auch möglich), wobei
sich farblose Kristalle abscheiden. Die Lösung wird anschließend noch kurz gekühlt und der Niederschlag
abgesaugt, anschließend mit Wasser, Ethanol und Diethylether gewaschen.
Ausbeute: 89,5 g (97% d.Th.)
Entsorgung:
Die Lösungsmittel können recycelt werden und das Produkt sollte aufgehoben werden oder wird dem
anorganischen Abfall zugeführt.
Erklärung:
Werden Orthoborsäuren in Wasserstoffperoxid gelöst wird eine der OH-Gruppen gegen eine OOH-Gruppe
ausgetauscht. Reagiert diese mit Wasser bildet sich das Trihydroxohydroperoxoborat-Ion. Auch reagiert eine
Lösung von Borsäure in Natronlauge mit Wasserstoffperoxid zum Natriumperborat (NaBO3). Allerdings liegt
dieses nicht als Monomer vor, sondern das Trihydroxohydroperoxoborat-Ion dimerisiert zu einem stabileren
sechgliedrigen Ring in Sesselform, an.
Na2B4O7*10 H2O + 2 NaOH + 4 H2O2 --[H2O]--> 2 Na2[B2(O2)2(OH)4]*4H2O
Struktur des Peroxoborat-Ions:
In der Literatur finden sich verschiedene Werte für die Hydrationsstufe des Salzes, die aber daher rühren,
dass die Formel des Salzes häufig in unterschiedlichen Formen angegeben wird, rein rechnerisch kommt
man jedoch immer auf das Tetrahydrat, da die Komplexieren der Hydroxyionen an das Boratom mal
berücksichtigt wird und mal nicht.
Mögliche Formeln:
NaBO3*3H2O (Monomer. Theoretisch einfachste Formel, tritt jedoch nur als Dimer auf.)
Na2B2O6*6H2O
Na2[B2(O2)2(OH)4]*4H2O
Bilder:
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Natriumperoxoborat
Getrocknetes Produkt
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