Добрый день.

Подскажите, как получить метаборат кальция в определенном количестве? Конкретно - 7 моль.

Из известного мне: Са(ОН)2 + 2H3BO3 = Ca(BO2)2⬇️+ 4H2O. Прореагировать должны 7 моль первого и 14 моль второго реагента. Реакция же проходит при растворении в воде обеих компонентов. И тут я уже как бы всё ¯\_(ツ)_/¯. Хочеться приготовить метаборат с минимальным количеством примесей.

Если взять 10 л воды. Сколько Ca(OH)2, H3BO3 растворять, что бы именно 7 и 14 моль вступили в реакцию? Какой должна быть температура? Интернеты говорят, что вода должна кипеть. После реакции, часть метабората растворится (мало, но все же), а остальной выпадет в осадок? Если в воде уже что-то растворится, повлияет ли этот факт на растворимость других веществ в этой же воде?

Мои мысли: если в воду (10 л) добавить 7 моль Ca(OH)2 и 14 H3BO3, или меньшее количество с такой пропорцией, то реакция может пройти в полном объеме, ведь компоненты будут потихоньку растворяться, насыщая раствор, взаимодействовать и выпадать в осадок, "освобождая" растворитель пока все не растворяться и не прореагируют. В итоге воде не останеться только часть метабората, 13 грамм на 10 литров.

Но я подозреваю, что все не так просто. Если растворяется Ca(OH)2, будет ли "место" и сколько, для H3BO3 или наоборот?

Не получу ли я другие бораты (Ca3(BO3)2, например), или кислые/щелочные соли?

Мои мысли 2: растворимость Ca(OH)2 при 20°С около 0,173г/100мл, а H3BO3 - 5,7г/100мл (найдено в интернете, верно ли?). Если я растворю 17,3 г Ca(OH)2 в 10 л воды, получу насыщеный раствор. И H3BO3 уже не сможет раствориться. Значит надо, составить пропорцию где х=маса Ca(OH)2, y=маса H3BO3, которая может раствориться в 10 л воды.
Получаем:
х/17,3 + у/570 = 1

1 это вроде как предел насыщения для раствора. Вторая часть системы - это как должны соотносться количества веществ. Один моль Са(ОН)2 к молю Н3ВО3 относиться как 1,1983232:1. Нам нужно 2моль Н3ВО3.
Получаем:
х/у = 1,1983232/2

Если посчитать все, то выйдет 28,8736795 г Н3ВО3, и 17,3000000071 г Са(ОН)2. Что собственно и напрягает. Ладно, можна взять 10 г Са(ОН)2 и в два раза больше вещества Н3ВО3.

Вобщем, самому не осилить. Помогите, кто знает. Если что, я не химик и мог допустить грубейшие ошибки, простите.

Спасибо

Реакция пойдет только при сплавлении. В растворе будет медленно образовываться тетрагидроксоборат:
Са(ОН)₂ + 2H₃BO₃ + 2H₂O = Ca[B(OH)₄]₂ * 2H₂O (иногда встречается формула CaB₂O₄ * 6H2O)

Спасибо за замечание. А что у него за свойства? Он растворяеться или нет? Убрать воду из него можно? Какая твердость?

Что нужно, что бы реакция его образлвания прошла без остатка, как посчитать?
П. С. А сплавление как, они в форме оксидов среагируют, или нужно расплавить, но что бы не распадались? Подскажите

Можно смешать в стехиометрическом соотношении СаСО3/Са(ОН)2 и борную кислоту. Нагреть до плавления борной кислоты и выдержать пока не перестанут выделяться газообразные продукты. Образуется метаборат. Ряд источников предлагает греть до 300 С.

В случае нагревания H3BO3 и Ca(OH)2 будет испаряться вода которая получиться после реакции?
В случае с CaCO3, углекислый газ и вода? Если так, то это самый нормальный вариант

А тетраборат кальция можно получить сплавлением?

Все верно.

В данном случае спеканием. Всего-то 1100 С и давление 80 атм:
CaO + 2B₂O₃ = CaB₄O₇

Не, такое не смогу. А ортоборат как получить безводно? Сплавлять можно?

Гидротермальным синтезом.

Спасибо огромное.
Быть метаборату, значит. А есть ли какие-то нюансы при сплавлении? В каких границах должна быть температура, от 300 и до? В какой посуде это лучше делать? Керамика, стекло огнеупорное?

The limit is over.