本文拟介绍硼酸的基本结构及酸碱特性，供参考.

1. 硼酸的结构特性       

      硼酸的化学式为：H₃BO₃，分子空间构型为平面三角形，参见如下图1所示.

                                                             图1. 硼酸分子空间构型示意图

       B的价电子构型为2s²2p¹；成键时采用等性sp²杂化，参见如下图2所示：

                                                                    图2. B原子sp²等性杂化示意图

       B原子三个sp²杂化轨道分别接受3个氧原子提供的自旋方向相反的单电子，形成三个完全相同的σ单键，

<OBO=120°.

 2. 硼酸的酸碱特性

       硼酸^[1]是一种白色固体酸，微溶于冷水，升高温度，硼酸的溶解度明显增大.

       硼酸是一元弱酸，K_a^θ=5.8×10^-10.

       硼酸水溶液之所以显酸性，是由于硼酸中的B原子是缺电子原子，具有2p空轨道；硼酸水解时，易接受配

位体（OH^-）提供的孤电子对，形成加合物（或配离子）；参见如下式（1）所示：

       H₃BO₃+H₂O→[B(OH)₄]^-+H⁺         （1）

       式（1）显示，硼酸水解时，可产生“一个”H⁺；因此也把硼酸称为一元酸.

备注：[B(OH)₄]^-中B原子的杂化轨道方式为等性sp³杂化，空间构型为正四面体.

 2.1 质子酸与电子酸

       酸碱质子理论认为：溶液中，凡能提供质子（或H⁺）的物质，均被称为质子酸；凡能接受质子（或H⁺）

的物质, 均被称为质子碱.

       硼酸的K_a^θ值很小，溶液中硼酸的直接解离可以忽略，因此不能将硼酸称为质子酸.

       酸碱电子理论认为：溶液中，凡能提供电子对的物质（分子、离子或原子团），均被称为电子碱；凡能接

受电子对的物质（分子、离子或原子团）, 均被称为电子酸.

       由式（1）可知，硼酸水解时，H₃BO₃分子接受“OH^-”中O原子提供的孤对电子，形成一个配位键；因此

可将硼酸称为电子酸（或Lewis酸）.

 3. 结论

    ⑴H₃BO₃分子中B原子采用等性sp²杂化，空间构型为平面三角形；

    ⑵H₃BO₃为电子酸，非质子酸；

    ⑶因水解反应，H₃BO₃常被称为一元酸；水溶液中H₃BO₃的直接解离可忽略.

参考文献

[1]天津大学无机化学教研室编. 无机化学（第五版）. 北京:高等教育出版社,2018,6:319.