Ácido fluorobórico

Ácido fluorobórico
Nombre IUPAC
Ácido tetrafluorobórico
General
Fórmula molecular	HBF4
Identificadores
Número CAS	16872-11-0[1]​
ChEMBL	CHEMBL3186904
InChI InChI=InChI=1S/BF4/c2-1(3,4)5/q-1/p+1 Key: ODGCEQLVLXJUCC-UHFFFAOYSA-O
Propiedades físicas
Masa molar	87,81 g/mol
Punto de fusión	−90 °C (183 K)
Propiedades químicas
Acidez	-0.4 pKa
Alcalinidad	14.4 pKb
Peligrosidad
NFPA 704	0 3 0
Frases R	R34
Frases S	S1/2, S26, S27, S45
Valores en el SI y en condiciones estándar (25 ℃ y 1 atm), salvo que se indique lo contrario.
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El ácido fluorobórico es un compuesto inorgánico de fórmula HBF₄. Es el ácido conjugado de tetrafluoroborato. Está disponible comercialmente como una solución en agua y otros disolventes tales como el éter dietílico. Con una fuerza comparable a la del ácido nítrico, el ácido fluorobórico es un ácido fuerte con una débilmente coordinada base conjugada no oxidante.

Síntesis

El ácido fluorobórico puro nunca se ha sintetizado, pero soluciones acuosas de HBF₄ se puede producir mediante la disolución de ácido bórico en una solución acuosa de ácido fluorhídrico a 20-25 °C.^[2]​ Tres equivalentes del HF reaccionar para dar el intermedio de trifluoruro de boro y el cuarto da ácido fluorobórico.

B(OH)₃ + 4 HF → H₃O⁺ + BF₄⁻ + 2 H₂O

Las soluciones acuosas de ácido fluorobórico también se pueden preparar por tratamiento de impuro ácido hexafluorosilícico con ácido bórico sólido seguido de eliminación del precipitado de dióxido de silicio. Las soluciones anhidras se pueden preparar por tratamiento con anhídrido acético.^[3]​

Sales

Artículo principal: Tetrafluoroborato

El ácido fluorobórico es el principal precursor de sales de fluoroborato, que se preparan típicamente mediante reacciones ácido-base. Las sales inorgánicas son compuestos intermedios en la fabricación de materiales retardantes de llama y fritas de vidrio, y en la generación electrolítica de boro. El HBF₄ también se usa en el grabado de aluminio y el decapado con ácido.

Aplicaciones

Aplicaciones del Ácido Fluorobórico

Química orgánica

El HBF₄ se utiliza como catalizador para alquilaciones y polimerizaciones. En reacciones de protección de hidratos de carbono, el ácido fluorobórico etéreo es un catalizador eficaz y rentable para las reacciones de transacetalación e isopropilidenación. Las soluciones de acetonitrilo escinde acetales y algunos éteres, mientras el ácido fluorobórico remueve grupos terc-butoxicarbonilo.

Células galvánicas

La disolución acuosa de HBF₄ se utiliza como electrolito sistemas de sensores de oxígeno en la células galvánicas, que consisten en un ánodo, un cátodo, y una membrana permeable al oxígeno. La solución de HBF₄ es capaz de disolver el óxido de plomo (II) del ánodo en forma de tetrafluoroborato de plomo, dejando el resto del sistema sin cambios.

Chapado de metal

Una mezcla de CrO₃, HBF₄, y ácido sulfónico en conjunción con un tratamiento de cátodo da acero estañado. Mezclas de fluoroborato de estaño (I) / ácido fluorobórico y reactivos orgánicos se utilizan como electrolito en el tratamiento del cátodo en el proceso de estañado. Procesos similares de electrodeposición y decapado electrolítico se utilizan para obtener aleaciones metálicas específicas.

Referencias

1. Número CAS
2. Flood, D. T. (1933). "Fluorobenzene". Org. Synth. 13; Coll. Vol. 2: 295. 
3. Friestad, G. K.; Branchaud, B. P. (2001). «Tetrafluoroboric Acid». Encyclopedia of Reagents for Organic Synthesis. John Wiley & Sons. doi:10.1002/047084289X.rt035.