Borati
# Borati

Borati è in primo luogo il nome degli ossoanioni derivati dall'acido borico $H_3BO_3.$ Più in generale sono chiamati borati anche tutti i composti chimici che contengono anioni borati; dal punto di vista strutturale si basano su unità trigonali planari $[BO_3]^{3–}$ o su unità tetraedriche $[BO_4]^{5–}.$ Gli anioni possono contenere un solo atomo di boro, o più atomi di boro collegati da ponti ad ossigeno, con strutture lineari o cicliche, fino ad arrivare a polimeri infiniti e strutture reticolari di tipo vetroso. I borati si trovano comunemente nei minerali borati e nei borosilicati.

## Strutture

Alcune strutture di ioni borato sono illustrate in figura, e si riferiscono a quelle osservate in composti anidri; i borati di origine naturale sono quasi sempre idratati, complicando ulteriormente la situazione. Si può notare come la sola stechiometria non sia di alcuna utilità per dedurre la struttura di queste specie.

### Monoborati

Nei casi più comuni i monoborati contengono l'anione trigonale planare $[BO_3]^{3–}.$ Composti di questo tipo si riscontrano in Natura in vari minerali tra i quali nördenskiöldite $CaSn^{IV}(BO_3)_2$ e kotoite $Mg_3(BO_3)_2.$ Sono numerosi anche i composti sintetici, detti ortoborati; alcuni esempi sono $Li_3BO_3,$ $Co_3(BO_3)_2$ e $Ln(BO_3)$ (Ln = lantanoide).

I monoborati contenenti lo ione tetraedrico $[BO_4]^{5–}$ sono poco comuni; alcuni esempi sono $Ta^VBO_4$ e il minerale schiavinatoite $(Nb,Ta)BO_4.$ L'anione protonato tetraidrossoborato $[B(OH)_4]^–$ si trova invece in vari sali come $LiB(OH)_4$ e in minerali come la bandylite $CuB(OH)_4Cl.$

### Oligomeri

Più anioni $[BO_3]^{3–}$ possono unirsi dando luogo a varie strutture. Nei diborati è presente l'anione $[B_2O_5]^{4–}$ che si osserva in composti come $Co^{II}_2B_2O_5$ o minerali come la suanite $Mg_2B_2O_5.$ I metaborati tipo $NaBO_2$ (metaborato di sodio) o $KBO_2$ (metaborato di potassio) hanno in realtà formula tipo $Na_3B_3O_6$ e contengono anioni ciclici con tre atomi di boro, $[B_3O_6]^{3–}.$

L'unione di due unità tetraedriche $BO_4$ si osserva nell'anione $[B_2O(OH)_6]^{2–},$ presente nel minerale pinnoite $Mg[B_2O(OH)_6],$ e nel perossoanione ciclico $[B_2(O_2)_2(OH)_4]^{2–}$ presente in $NaBO_3•4H_2O.$ Questa è la formula minima del perborato di sodio, che in realtà ha struttura $Na_2[B_2(O_2)_2(OH)_4]•6H_2O.$

Esistono anche strutture che comprendono sia unità planari $BO_3$ che unità tetraedriche $BO_4.$ L'anione ciclico $[B_3O_3(OH)_5]^{2–}$ comprende due unità tetraedriche e una planare, e si osserva nel minerale meyerhofferite $Ca[B_3O_3(OH)_5]•H_2O.$ Lo spiroanione $[B_5O_6(OH)_6]^{3–}$ è presente nel minerale ulexite $NaCa[B_5O_6(OH)_6]•5H_2O.$ Un caso molto importante è quello del borace, normalmente formulato come $Na_2B_4O_7•10H_2O,$ che in realtà contiene lo ione tetraborato $[B_4O_5(OH)_4]^{2–}$ e quindi andrebbe formulato come $Na[B_4O_5(OH)_4]•8H_2O.$

### Polimeri

Unità planari $BO_3$ si possono unire formando catene infinite di ioni $[(BO_2)^–]_n,$ come si osserva in $Ca(BO_2)_2.$ Le unità $BO_3$ formano invece un reticolo tridimensionale nella tormalina, un minerale borosilicato, e nel $B_2O_3$ vetroso.

Unità tetraedriche $BO_4$ possono dar luogo a varie strutture polimeriche; esempi sono il fosfato di boro $BPO_4,$ composto covalente isostrutturale con $SiO_2,$ e i minerali datolite $CaB(OH)SiO_4$ e reedmergnerite $NaBSi_3O_8.$

