El ácido bórico tiene una estructura en capas compuesta de unidades B(OH)3 asimétricas unidas a hidrógeno-, con un espacio entre capas de 318 picómetros. Es soluble en agua, alcohol, glicerol, éteres y aceites esenciales; su solución acuosa es débilmente ácida. La solubilidad del ácido bórico en agua aumenta al aumentar la temperatura y puede volatilizarse con vapor de agua. En solución acuosa, el ácido bórico existe principalmente como monómeros B(OH)3 ionizados, pero una pequeña porción de las moléculas de B(OH)3 forman complejos con iones OH- en agua, lo que hace que la solución sea ligeramente ácida.
El ácido bórico es un ácido monoprótico muy débil. Su acidez no se origina por la donación de protones. Debido a que el boro es un átomo deficiente en electrones-, puede agregar iones de hidróxido de moléculas de agua, liberando un protón. Esta propiedad deficiente en electrones-se utiliza agregando compuestos polihidroxi (como glicerol y glicerol) para formar complejos estables, mejorando así su acidez.
Motivo de la acidez del ácido bórico (pKa=9.25):
Sin embargo, las sustancias en la solución no son tan simples. Se ha informado que el ácido bórico existe en soluciones diluidas (<0.025 mol/L) in the forms of B(OH)3 and [B(OH)4]-. However, at higher concentrations, the acidity of the solution increases significantly. Through pH and conductivity studies, it is believed that a stronger triboronic acid (pKa = 6.84) is formed in more concentrated boric acid solutions. Its anion structure is a cyclic triboronic acid with a hydroxyl group added.
Incluso se ha formado ácido tetraborónico H2B4O7 (pKa1≈4, pKa2≈9). Además, se ha confirmado la presencia de iones triborato en soluciones mixtas de ácido bórico y borato. Por supuesto, existen muchas teorías sobre la existencia y las formas de los ácidos poliborónicos y los poliboratos. Sin embargo, los iones poliborato más populares son HB2O4-, H4B3O7-, B4O72-, HB4O7- y B5O8-, entre los cuales el ion triborato es el más plausible.
La adición de glicerol al ácido bórico desencadena la esterificación, reduciendo la concentración de iones borato y promoviendo la ionización del ácido bórico, aumentando así la acidez de la solución. Además del glicerol, el ácido bórico y sus boratos pueden formar rápidamente quelatos estables con otros polioles y ácidos -hidroxicarboxílicos, predominantemente 1:1, pero a veces también 1:2. La acidez del ácido bórico puede mejorarse significativamente mediante el efecto integrador de los polioles; por ejemplo, en presencia de manitol, la constante de ionización del ácido bórico puede aumentar 104 veces (de pKa=9.25 a 5,15), que es la base para la titulación de ácido bórico con una solución de NaOH en presencia de manitol en química analítica.
El ácido bórico reacciona con el ácido fluorhídrico en solución acuosa para formar inmediatamente ácido trifluorobórico, que luego se convierte lentamente en ácido tetrafluorobórico:
Están presentes una serie de productos intermedios que forman una secuencia de reacción completa: H[B(OH)4], H[BF(OH)3], H[BF2(OH)2], H[BF3(OH)] y H[BF4]. De estos, sólo el ácido monofluorobórico H[BF(OH)3] es un intermedio temporal; los otros tres fluoroácidos son estables y pueden prepararse individualmente.
