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Bortrifluorid

Reaktivität von Bortrifluorid

Reaktion mit Lewis-Basen

Die Reaktionen von Bortrifluorid werden durch seine Lewis-sauren Eigenschaften bestimmt. So bildet es mit Donatoren D| wie Ethern, Aminen, Ketonen, Aldehyden, Fluorid-Ionen und anderen stabile Addukte.

D   | + B F 3 D B F 3

Die Koordination von protischen Donatoren (H-D|) wie Wasser, Alkohole, Carbonsäuren an BF3 bewirkt eine Erhöhung der Brönsted-Acidität von D. Das Addukt, z.B. BF3·H2O ist eine starke Säure. Mit einem Überschuss H-D erfolgt entsprechend der folgenden Gleichung eine Substitution von Fluorid:

Eine derartige Reaktion erfolgt zum Beispiel zwischen Ethanol und Bortrifluorid.

3H5C2OH+ BF3 B(OC2H5)3+ 3HF

Reaktion mit Wasser

Mit Wasser (1:1) bildet sich ein Hydrat, BF3·H2O, das ein weiteres Wasser-Molekül unter Bildung eines Dihydrates, BF3·2H2O, anlagert, welches oberhalb der Schmelztemperatur von 6,2 °C als Oxoniumsalz [H3O][BF3(OH)] vorliegt.

Abb.1
Bildung von Tetrafluoroborsäure
Mit überschüssigem Wasser erfolgt Hydrolyse unter Bildung von Borsäure und Tetrafluoroborsäure.
4BF3+ 3H2O B(OH)3+ 3HBF4
Diese Reaktion ist der Grund für das starke Rauchen von Bortrifluorid an der Luft. Der weiße Rauch besteht aus Borsäure, die sich beim Kontakt von Bortrifluorid mit der Luftfeuchtigkeit bildet.
Tetrafluoroborsäure kann nur aus wässriger Lösung erhalten werden, worin sie als Oxoniumsalz, H3O[BF4], vorliegt und deshalb exakter als Oxoniumtetrafluoroborat zu bezeichnen ist.
BF3+ HF+ H2O H3O[BF4]
In Abwesenheit basischer Lösungsmittel wie Wasser bildet Bortrifluorid kein Addukt mit Fluorwasserstoff.
Technisch wird Tetrafluoroborsäure durch Umsetzung von 50 %iger Flusssäure mit Borsäure gewonnen. Sie bildet ein schwerlösliches Kaliumsalz, K[BF4].
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