Trimetylester kyseliny boritej

Kyselina boritá reaguje s metanolom v kyslom prostredí za vzniku trimetylesteru kyseliny boritej, ktorý horí charakteristickým zeleným plameňom. Táto reakcia je klasickým príkladom esterifikácie – reakcie kyseliny s alkoholom, pri ktorej vzniká ester a voda.

Kyselina boritá reaguje s alkoholom (metanolom) za prítomnosti silnej kyseliny, zvyčajne koncentrovanej kyseliny sírovej ($\text{H}_2\text{SO}_4$):

$$\text{H}_3\text{BO}_3 + 3\,\text{CH}_3\text{OH} \xrightarrow{\text{H}_2\text{SO}_4} \text{B(OCH}_3)_3 + 3\,\text{H}_2\text{O}$$

Kyselina boritá (systematicky kyselina trihydrogénboritá) má tri skupiny –OH naviazané na atóm bóru. Každú z nich nahradí jedna metoxyskupina –OCH₃ z metanolu a uvoľní sa molekula vody. Ide teda o ester anorganickej kyseliny – esterifikácia nie je vyhradená len organickým karboxylovým kyselinám.

Kyselina sírová má v zmesi dve úlohy:

1. Pôsobí ako katalyzátor (urýchľovač) – esterifikácia by bez nej prebiehala len veľmi pomaly.
2. Je silné dehydratačné činidlo – odoberá vznikajúcu vodu.

Esterifikácia je vratná (rovnovážna) reakcia. Keď kyselina sírová viaže vodu, ubúda jeden z produktov a rovnováha sa podľa Le Chatelierovho princípu posúva v prospech esteru. Tento princíp si môžete pozrieť aj na pokuse Le Chatelierov posun chemickej rovnováhy.

Trimetylester kyseliny boritej je prchavá a horľavá kvapalina, takže jeho pary sa po zapálení dostávajú priamo do plameňa. Pri horení vzniká oxid boritý, oxid uhličitý a voda:

$$2\,\text{B(OCH}_3)_3 + 9\,\text{O}_2 \rightarrow \text{B}_2\text{O}_3 + 6\,\text{CO}_2 + 9\,\text{H}_2\text{O}$$

Zlúčeniny bóru farbia plameň na zeleno. Princíp je rovnaký ako pri plameňových skúškach: teplo plameňa vybudí elektróny na vyššie energetické hladiny a pri návrate späť sa uvoľní svetlo určitej farby. Samotný metanol horí bledomodrým, takmer neviditeľným plameňom – zelená farba teda prezrádza práve bór. Pozor, podobne zelenomodro farbia plameň aj zlúčeniny medi, ako vidno pri pokuse Tancujúce plamene.