ホウ硫酸塩

ホウ硫酸塩は、ホウ素原子に硫酸基が結合したヘテロポリアニオン化合物です。硫酸ホウ酸塩またはホウ素硫黄酸化物とも呼ばれます。硫酸イオンとホウ酸塩の比率は凝縮度を反映します。[B(SO 4 ) 4 ] 5-では凝縮は起こらず、各イオンは独立しています。[B(SO 4 ) 3 ] 3-では、アニオンは鎖状、ループ状の鎖状、または[B 2 (SO 4 ) 6 ] 6−のように環状に結合しています。最後に、[B(SO 4 ) 2 ] −では、硫酸イオンとホウ酸塩の四面体がすべて2次元または3次元のネットワークに結合しています。ホウ素と硫黄の周りの酸素のこれらの配置は、ケイ酸塩に似た形状をとることがあります。最初に発見されたホウ硫酸塩は、 2012年にヘニング・ヘッペの研究グループによってK5[B(SO4)4]であったが、[ 1 ] [ 2 ]、そのような化合物クラスは1962年にG.ショットとHUキッベルによってすでに提唱されていた。[ 3 ] 2024年現在、80を超える固有の化合物が知られている。

これらは、凝縮されていない硫酸イオンとホウ酸イオンが別々に含まれた ホウ酸硫酸塩とは異なります。

関連化合物には、ホウ素セレン酸塩、ホウ素テルル酸塩[ 4 ]、ホウ素アンチモネート、ホウ素ガレート、ホウ素ゲルマネート、ホウ素リン酸塩、ホウ素レナイト、ホウケイ酸塩[ 5 ]などがある。

形成

ホウ硫酸塩は、酸化ホウ素、発煙硫酸、または硫酸を金属炭酸塩と加熱することで生成されます。縮合度は発煙硫酸と硫酸の比率によって異なります。純粋な発煙硫酸は、二硫酸基を持つ化合物を生成する可能性が高くなります。

反応

約500℃に加熱すると、ホウ硫酸塩はSO3蒸気を放出して分解し、金属硫酸塩と酸化ホウ素を形成します。[ 6 ]

リスト

化学 ム 結晶系 空間群 単位格子Å 音量 密度 コメント 参照
硫酸ホウ素 B 2 S 2 O 9229.74 単斜晶系C 2 a=7.7600、b=4.1664、c=8.6134;

β =94.785°; Z=2

277.51 2.749 陽イオンなし; 3Dメッシュ [ 7 ]
H[B(HSO 4 ) 4 ]単斜晶系 P 2 1 / ca=15.6974、b=11.436、c=8.5557;

β =90.334°; Z=8

超酸 [ 8 ] [ 9 ]
H 3 O[B(SO 4 ) 2 ]P 4/ ncca=9.1377、c=7.3423;

Z=4

[ 9 ]
H[B(SO 4 )(S 2 O 7 )]単斜晶系 P 2 1 / ca=15.697、b=11.4362、c=8.5557;

β =90.334°

[ 4 ]
Li[B(SO 4 ) 2 ]パソコンa=7.635、b=9.342、c=8.432;

β =92.55°

テクトシリケートのような3Dネットワーク [ 8 ] [ 10 ]
Li[B(S 2 O 7 ) 2 ]斜方晶系P 2 1 2 1 2 1a=10.862、b=10.877、c=17.769 [ 8 ] [ 10 ]
リチウム5 [B(SO 4 ) 4 ]斜方晶系 P 2 1 / ca=8.0191、b=10.2111、c=15.0401 [ 4 ]
Be[B 2 (SO 4 ) 4 ]単斜晶系 C 2/ ca=23.856、b=7.3507、c=12.3235;

β =98.724(2)°; Z=8

2136.1 2.58 無色 [ 11 ]
NH 4 [B(SO 4 ) 2 ]P 4/ ncca=9.1980、c=7.2458 320℃（608℉）で分解するプロトン伝導体 [ 4 ] [ 12 ]
NH 4 [B(S 2 O 7 ) 2 ]単斜晶系 CCa=11.4403、b=14.9439、c=13.8693;

β =93.662°

[ 8 ] [ 4 ]
（NH 4）2 B 4 SO 10271.38 単斜晶系 C 2 a=11.3685、b=6.5541、c=12.8328;

β =106.247°; Z=4

918.0 1.964 SHG 1.1 × KDP; 最小PM波長 252 nm; 分解温度 300 °C [ 13 ]
(NH 4 ) 3 H 2 [BOB(PO 4 ) 3 ]単斜晶系 P 2 1 / ca=7.7506、b=6.6685、c=24.355;

β =92.562°; Z=4

1257.5 2.000 白 [ 14 ]
[NH 4 ] 3 [B(SO 4 ) 3 ]343.12 斜方晶系 イブカa=7.2858、b=14.7048、c=22.7052;

Z=8

2433.2 1.928 320℃（608℉）で鎖を分解する [ 15 ] [ 2 ]
Na[B(SO 4 ) 2 ]単斜晶系 P 2/ ca=5.434、b=7.570、c=7.766;

β =99.74°

[ 4 ]
Na[B(S 2 O 7 ) 2 ]単斜晶系 P 2 1 / ca=10.949、b=8.49、c=12.701;

β =110.227°; Z=4

[ 8 ] [ 9 ]
ナトリウム2ボロン6硫酸13斜方晶系 Pbcaa=11.6569、b=9.4094、c=17.4833;

Z=8

1917.6 2.431 複屈折 Δ n = 0.07 @ 589.3 nm [ 16 ]
Na 5 [B(SO 4 ) 4 ] −I斜方晶系 PCA 2 1a=10.730、b=13.891、c=18.197 [ 10 ]
Na 5 [B(SO 4 ) 4 ] −II斜方晶系 P 2 1 2 1 2 1a=8.624、b=9.275、c=16.671 [ 10 ]
ナ5 [BOB(PO 4 ) 3 ]白 [ 14 ]
α-Mg 4 [B 2 O(SO 4 ) 6 ]711.22 三角P3​a=8.0165 c=7.4858 Z=1 416.62 2.835 無色 [ 6 ]
β-Mg 4 [B 2 O(SO 4 ) 6 ]711.22 六角P3​a = 13.9196、c = 7.4854、Z = 3 1253 2.821 無色 [ 6 ]
Mg[B 2 (SO 4 ) 4 ]430.17 単斜晶系 C 2/ ca=17.443、b=5.3145、c=14.2906;

β =126.323°; Z=4

1067.3 2.677 フィロケイ酸塩構造、無色、550℃（1,022℉）で分解 [ 6 ]
β-Mg[B 2 (SO 4 ) 4 ]単斜晶系 P 2 1 / na=7.9100、b=8.0815、c=9.0376;

β =111.37°; Z=2

269.01 2.667 無色、550℃（1,022℉）で分解 [ 17 ]
マグネシウム3 ((H 2 O)B(SO 4 ) 3 ) 2706.94 三斜晶系 P1​a=7.9609、b=7.9671、c=9.2343;

α =64.959°、β =89.228°、γ =60.054°

444.96 2.638 20万 [ 16 ]
マグネシウム3 ((H 2 O)B(SO 4 ) 3 ) 2706.94 R3​a=7.9620、c=24.4231;

Z=3

1340.84 2.627 室温 [ 16 ]
K[B(SO 4 ) 2 ]P 4/ ncca=8.9739 c=7.4114 [ 4 ]
K[B(S 2 O 7 ) 2 ]単斜晶系 CCa=11.3368、b=14.66、c=13.6650;

β =94.235°; Z=8

[ 8 ] [ 9 ]
K 2 B 4 SO 10313.50 単斜晶系 C 2 a=11.2631、b=6.4339、c=12.649; 

β =105.707°; Z=4

882.4 2.360 無色 [ 18 ]
ホウ硫酸五カリウム K 5 [B(SO 4 ) 4 ]P 4 1a=9.9023、c=16.1871 1687.2 2.471 最初に発見された [ 8 ] [ 1 ]
K 3 [B(SO 4 ) 3 ]斜方晶系 イブカa = 7.074、b = 14.266、c = 22.58 [ 8 ] [ 10 ]
K 4 [BS 4 O 15 (OH)]単斜晶系 私2/ aa=14.524 b=7.3916 c=15.7857 β =115.50 [ 4 ]
K[B(SO 3 Cl) 4 ] 三斜晶系 P1​ a=10.513 b=10.838 c=10.965 α=99.21° β=135.48° γ=97.15° Z=2 クロロ硫酸塩; 湿気に敏感 [ 19 ] [ 20 ]
CaB 2 S 4 O 16単斜晶系 P 2 1 / ca=5.5188、b=15.1288、c=13.2660;

β =92.88°

シート [ 4 ]
マンガン[B 2 (SO 4 ) 4 ]単斜晶系 P 2 1 / na=8.0435、b=7.9174、c=9.3082;

β =110.94° Z=2

553.63 無色 [ 21 ]
α -Mn 4 [B 2 O(SO 4 ) 6 ]833.74 三角 P3​a=8.1086、c=7.7509;

Z=1

441.3 3.137 無色 [ 6 ]
β -Mn 4 [B 2 O(SO 4 ) 6 ]833.74 三角 P3​a=13.9196 c=7.4854
α -Co 4 [B 2 O(SO 4 ) 6 ]単斜晶系 C 2/ ca=17.4254、b=5.3397、c=14.3214;

β =126.03°; Z=4

269.40 2.860 ピンク [ 17 ]
β -Co 4 [B 2 O(SO 4 ) 6 ]単斜晶系 P 2 1 / na=7.8892、b=8.1042、c=9.0409;

β =111.29°; Z=2

269.29 2.803 ピンク [ 17 ]
α -Co 4 [B 2 O(SO 4 ) 6 ]849.70 三角 P3​a=7.991、c=7.669;

Z=1

418.0 3.376 ピンク [ 6 ]
α -Ni 4 [B 2 O(SO 4 ) 6 ]848.82 三角 P3​a=7.9359 c=7.4398 Z=1 405.77 3.474 黄色 [ 6 ]
Cu[B(SO 4 ) 2 (HSO 4 )]三斜晶系P1​a=5.3096、b=7.0752、c=11.1977;

α =81.154°、β =80.302°、γ =80.897°

周期的な [ 4 ]
Cu[B 2 (SO 4 ) 4 ]三斜晶系 P1​a=5.2470、b=7.1371、c=7.9222;

α =73.814°、β =70.692°、γ =86.642°

鎖 [ 4 ]
Zn[B 2 (SO 4 ) 4 ]単斜晶系 P 2 1 / na=8.0435、b=7.9174、c=9.3082;

β =111.26°; Z=2

534.36 無色 [ 21 ]
α -Zn 4 [B 2 O(SO 4 ) 6 ]875.46 三角 P3​a=7.9971、c=7.4895;

Z=1

414.81 3.505 無色 [ 6 ]
Rb[B(SO 4 ) 2 ] 正方晶系 P 4/ ncca = 9.1823 c = 7.4559 Z = 4 628.64 3.05 [ 19 ]
Rb 2 B 4 SO 10406.24 単斜晶系 C 2 a=11.3127、b=6.5152、c=12.971;

β= 105.411°; Z=4

921.6 2.928 無色 [ 18 ]
Rb 3 [B(SO 4 ) 3 ]斜方晶系 イブカa=7.2759、b=14.794、c=22.637 [ 10 ]
Rb 4 [B 2 O(SO 4 ) 4 ]斜方晶系 プンマa=8.0415、b=10.647、c=20.425 [ 4 ]
Rb 5 [B(SO 4 ) 4 ]正方晶系 P4 3 2 1 2 a=10.148、c=16.689;

Z=4

バンドギャップ 3.99 eV [ 4 ] [ 22 ]
Rb 3 HB 4 S 2 O 14P 6 3 / ma=6.502、c=19.02;

Z=2

[ 23 ]
Rb 3 H 2 [BOB(PO 4 ) 3 ]白 [ 14 ]
LiRb 4 [B(SO 4 ) 4 ]743.8 単斜晶系 P 2 1a=7.5551、c=14.560、c=7.5517;

β =90.2372°; Z=2

透明 [ 24 ]
LiRb 4 [B(SO 4 ) 4 ]743.8 正方晶系 私4a=7.6128、c=14.631;

Z=2

50万で [ 24 ]
Sr[B 2 (SO 4 ) 4 ]493.48 斜方晶系 プンマa=12.574、b=12.421、c=7.319;

Z=4

1143.1 2.867 400℃（752℉）で分解する [ 8 ] [ 2 ]
Sr[B 2 (SO 4 ) 3 (S 2 O 7 )]573.54 単斜晶系 P 2 1 / na=7.470、b=15.334、c=12.220;

β =93.29°; Z=4

1397.5 2.726 [ 8 ]
Sr[B 2 O(SO 4 ) 3 ]斜方晶系 プンマa=1657.3、b=12.037、c=4.39484 [ 8 ] [ 4 ]
Sr[B 3 O(SO 4 ) 4 (SO 4 H)]617.36 単斜晶系 P 2 1 / ca=11.3309、b=7.1482、c=19.355;

β =106.878°; Z=4

1500.1 2.73 無色; 硫酸酸素によって9配位したSr [ 25 ]
Y 2 [B 2 (SO 4 ) 6 ]単斜晶系 C 2/ ca=13.5172、b=11.3941、c=10.8994;

β =93.447°

周期的な [ 15 ] [ 4 ]
Pd[B(S 2 O 7 ) 2 ] 2単斜晶系 P 2 1 / ca=7.2686、b=12.7802、c=11.4930;

β =101.343°; Z=2

1046.8 2.64 青 [ 26 ]
Pd[B(S 2 O 7 ) 2 ] 2正方晶系 P 4 1a=13.8210、c=21.724;

Z=8

4149.7 2.66 青 [ 26 ]
Pd[B(SO 4 )(S 2 O 7 )] 2単斜晶系 P 2 1 / ca = 6.7061 b = 16.0198 c = 8.1681 β = 94.923° Z = 2 874.27 2.55 赤 [ 26 ]
Ag[B(SO 4 ) 2 ] P 4/ ncca=8.6679 c=7.2897 [ 4 ]
Ag[B(S 2 O 7 ) 2 ] 単斜晶系 P 2 1 / ca = 9.507、b = 9.601、c = 11.730、β = 98.35° Z=4 1059.3 2.953 無色 [ 27 ]
Cd[B 2 (SO 4 ) 4 ] [ 28 ]
Cd[B 2 O(SO 4 ) 3 ] 438.20 斜方晶系 プンマa=8.9692 b=11.520 c=8.7275 Z=4 901.8 3.23 無色 [ 28 ]
Cd 4 [B 2 O(SO 4 ) 6 ] 三角 P3​a=8.2222 c=7.9788 Z=1 467.14 3.78 無色 [ 28 ]
（I 4）[B（S 2 O 7）2 ] 2三斜晶系 P1​a = 11.3714 b = 11.5509 c = 12.7811 α = 68.638° β = 68.275° γ = 64.626° Z=2 1366.16 2.999 オレンジブラウン [ 29 ]
Cs 2 B 4 SO 10501.12 単斜晶系 C 2 a=11.4012 b=6.5997 c=13.5702 β= 103.934° Z=4 919.04 3.359 無色 [ 18 ]
Cs 2 [B 2 O(SO 4 ) 3 ] 単斜晶系 P 2/ ca=14.765 b=6.710 c=12.528 β =104.50 [ 23 ]
Cs 3 HB 4 S 2 O 14P 6 3 / ma = 6.5648、c = 19.5669、Z = 2 [ 23 ]
Cs 3 H 2 [BOB(PO 4 ) 3 ] 単斜晶系 P 2 1 / ca=8.2436 b=6.7387 c=24.414 β=92.713° Z=4 1354.7 3.538 プロトン伝導体 [ 14 ]
Cs[B(SO 4 )(S 2 O 7 )] 単斜晶系 P 2 1 / ca =10.4525、b =11.319、c =8.2760、β =103.206、Z =4 [ 8 ] [ 9 ]
Cs 3 Li 2 [B(SO 4 ) 4 ] 単斜晶系 P 2 1 / na=13.7698 c=8.2376 c=13.9066 β =91.778 [ 15 ] [ 4 ]
Cs 3 Na 2 [B(SO 4 ) 4 ] 単斜晶系 P 2 1 /c a=13.6406 b=7.9475 c=13.9573 β =990.781 [ 15 ] [ 4 ]
CsK 4 [B(SO 4 ) 4 ] P 4 3 2 1 2 a=9.9433 c=16.881 [ 15 ] [ 4 ]
Ba[B 2 (SO 4 ) 4 ] 斜方晶系 プナa = 12.791、b = 12.800、c = 7.317、Z = 4 [ 8 ] [ 30 ]
Ba[B 2 O(SO 4 ) 3 ] 斜方晶系 プンマa=17.1848 b=12.3805 c=4.4226 [ 8 ]
Ba[B(S 2 O 7 ) 2 ] 2単斜晶系 私2/ aa = 11.6077、b = 8.9144、c = 21.303、β = 104.034° 、Z = 4 チェーン [ 8 ] [ 30 ]
La 2 [B 2 (SO 4 ) 6 ] 単斜晶系 C 2/ ca=1379.2 b=1158.9 c=1139.5 β =93.611 周期的な [ 15 ] [ 4 ]
Ce 2 [B 2 (SO 4 ) 6 ] 単斜晶系 C 2/ c13.740 b=11.5371 c=11.3057 β =93.661 周期的な [ 15 ] [ 4 ]
Pr 2 [B 2 (SO 4 ) 6 ] 単斜晶系 C 2/ ca=13.711 b=11.5305 c=11.2643 β =93.668 周期的な [ 15 ] [ 4 ]
Nd 2 [B 2 (SO 4 ) 6 ] 単斜晶系 C 2/ ca=13.6775 b=11.51.34 11.2046 β =93.5909 周期的な [ 15 ] [ 4 ]
Sm 2 [B 2 (SO 4 ) 6 ] 単斜晶系 C 2/ ca=13.633 b=11.492 c=11.112 β =93.567 周期的な [ 15 ] [ 4 ]
Eu 2 [B 2 (SO 4 ) 6 ] 単斜晶系 C 2/ ca=13.602 b=11.470 c=11.050 β =93.465 周期的な [ 15 ] [ 4 ]
Gd 2 [B 2 (SO 4 ) 6 ] 単斜晶系 C 2/ ca=13.5697 b=11.4426 c=11.0271 β = 周期的な [ 15 ] [ 4 ]
Tb 2 [B 2 (SO 4 ) 6 ] 単斜晶系 C 2/ ca=13.5601 b=11.42.48 c=10.9881 β =93.534 周期的な [ 15 ] [ 4 ]
Dy 2 [B 2 (SO 4 ) 6 ] 単斜晶系 C 2/ ca=13.568 b=11.425 c=10.9703 β =93.540 周期的な [ 15 ] [ 4 ]
Ho 2 [B 2 (SO 4 ) 6 ] 単斜晶系 C 2/ ca=13.505 b=11.409 c=10.921 β =93.453 周期的な [ 15 ] [ 4 ]
エル2 [ B2 ( SO4 ) 6 ] 単斜晶系 C 2/ ca=13.551 b=11.411 c=10.882 β =93.41 周期的な [ 15 ] [ 4 ]
Tm 2 [B 2 (SO 4 ) 6 ] 単斜晶系 C 2/ ca=13.4981 b=11.3617 10.8327 β =93.4500 周期的な [ 15 ] [ 4 ]
Yb 2 [B 2 (SO 4 ) 6 ] 単斜晶系 C 2/ ca=13.495 b=11.3452 c=10.7961 β =93.390 周期的な [ 15 ] [ 4 ]
Lu 2 [B 2 (SO 4 ) 6 ] 単斜晶系 C 2/ ca=13.469 b=11.364 c=10.799 β =93.369 周期的な [ 15 ] [ 4 ]
[Au 3 Cl 4 ][B(S 2 O 7 ) 2 ] 単斜晶系 P 2 1 / ca =10.6266 b =12.7938 c =12.7373 β =99.322° Z=4 1708.82 4.259 黄色 [ 26 ] [ 31 ]
[Au 2 Cl 4 ][B(S 2 O 7 ) 2 ](SO 3 ) 斜方晶系 ファッドa =13.1467、b =17.8576 、 c =31.711、Z=16 7444.8 3.49 偏光に応じて金属的な灰色または透明な緑色になる [ 26 ] [ 31 ]
Pb[B 2 (SO 4 ) 4 ] 613.05 斜方晶系 プナa=12.516 b=12.521 c=7.302 Z=4 114.43 3.558 ループチェーン [ 4 ] [ 32 ]
Pb[B 2 O(SO 4 ) 3 ] 斜方晶系 P 2 1 / ma=4.4000 b=12.1019 c=8.6043 [ 4 ]
Bi 2 [B 2 (SO 4 ) 6 ] 659.08 斜方晶系 C 2/ ca = 13.568、b = 11.490、c = 11.106 Z=4 1728.8 3.894 [ 15 ]
(H 3 O)Bi[B(SO 4 ) 2 ] 41039.72 私4a=11.857、c=8.149、Z=2 1156.84 2.99 無色; 非線形光学 [ 15 ]
(UO 2 )[B(SO 4 ) 2 (SO 3 OH)] 569.52 三斜晶系 P1​a=5.448 b=7.021 c=13.522 α =92.248° β =95.347° γ =101.987° Z=2 3.762 緑 [ 33 ]
(UO 2 ) 2 [B 2 O(SO 4 ) 3 (SO 3 OH) 2 ] 1058.23 単斜晶系 P 2 1 / na=10.872 b=11.383 c=14.812 β =92.481 Z=4 3.838 黄色 [ 33 ]

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