Antwort
Gute Frage! Die Wasserstoffbindung im Feststoff scheint zumindest teilweise für die planare (sp2) Struktur verantwortlich zu sein. („Kristalline Borsäure besteht aus Schichten von B (OH) 3 -Molekülen, die durch Wasserstoffbrücken mit einer Länge von 272 pm zusammengehalten werden.“ https://en.wikipedia.org/wiki/Boric_acid ) Wenn das leere Orbital auf Bor (das teilweise durch die Spende der Sauerstoffatome gefüllt wird) aktiv genug wäre, um sich mit einem vierten Sauerstoff zu verbinden, würde die Hybridisierung auf Bor zu sp3.
Borsäure in Es ist zu erwarten, dass Wasser zu einem Proton und B (OH) 4- ionisiert, das sp3-hybridisiert ist. Borsäure ist jedoch eine sehr schwache Säure, so dass in wässriger Lösung nicht viel Boration entsteht (pKa: 9,24, 12,4, 13,3 für die drei OH-Gruppen – Referenz ist der gleiche Wikipedia-Artikel). Borsäure in Wasser hat wahrscheinlich die gleiche Struktur wie im Feststoff; Die Wasserstoffbindung hat sich gerade von anderen Borsäure-OH-Gruppen zu HOH-Gruppen von Wasser verschoben – mit Ausnahme einiger weniger Moleküle, die ionisiert haben. In festem H3BO3 und in wässriger Lösung ist die Wasserstoffbindung im Wesentlichen alles, was es gibt ;; Wenn Sie jedoch den pH-Wert auf 11 oder 12 erhöhen, können Sie Hydroxidionen und sp3-Hybridisierung erhalten, da die zusätzliche negative Ladung des OH- es zu einem besseren Donor für das leere Bor-p-Orbital macht.