बोरिक एसिड में एक स्तरित संरचना होती है जो असममित हाइड्रोजन -बंधित B(OH)3 इकाइयों से बनी होती है, जिसमें 318 पिकोमीटर की इंटरलेयर रिक्ति होती है। यह पानी, अल्कोहल, ग्लिसरॉल, ईथर और आवश्यक तेलों में घुलनशील है; इसका जलीय घोल थोड़ा अम्लीय होता है। बढ़ते तापमान के साथ पानी में बोरिक एसिड की घुलनशीलता बढ़ जाती है और यह जल वाष्प के साथ अस्थिर हो सकता है। जलीय घोल में, बोरिक एसिड मुख्य रूप से संघीकृत बी (ओएच) 3 मोनोमर्स के रूप में मौजूद होता है, लेकिन बी (ओएच) 3 अणुओं का एक छोटा सा हिस्सा पानी में ओएच - आयनों के साथ जटिल होता है, जिससे घोल थोड़ा अम्लीय हो जाता है।
बोरिक एसिड एक मोनोप्रोटिक, बहुत कमजोर एसिड है। इसकी अम्लता प्रोटोन के दान से उत्पन्न नहीं होती। चूँकि बोरॉन एक इलेक्ट्रॉन की कमी वाला परमाणु है, यह पानी के अणुओं से हाइड्रॉक्साइड आयन जोड़ सकता है, जिससे एक प्रोटॉन निकल सकता है। इस इलेक्ट्रॉन की कमी वाले गुण का उपयोग स्थिर कॉम्प्लेक्स बनाने के लिए पॉलीहाइड्रॉक्सी यौगिकों (जैसे ग्लिसरॉल और ग्लिसरॉल) को जोड़कर किया जाता है, जिससे इसकी अम्लता बढ़ जाती है।
बोरिक एसिड की अम्लता का कारण (pKa=9.25):
हालाँकि, समाधान में मौजूद पदार्थ वास्तव में उतने सरल नहीं हैं। यह बताया गया है कि बोरिक एसिड तनु घोल में मौजूद होता है (<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.
यहां तक कि टेट्राबोरोनिक एसिड H2B4O7 (pKa1≈4, pKa2≈9) भी बन गया है। इसके अलावा, बोरिक एसिड और बोरेट के मिश्रित घोल में ट्राइबोरेट आयनों की उपस्थिति की पुष्टि की गई है। बेशक, पॉलीबोरोनिक एसिड और पॉलीबोरेट्स के अस्तित्व और रूपों के संबंध में कई सिद्धांत हैं। हालाँकि, सबसे लोकप्रिय पॉलीबोरेट आयन HB2O4-, H4B3O7-, B4O72-, HB4O7- और B5O8- हैं, जिनमें से ट्राइबोरेट आयन सबसे प्रशंसनीय है।
बोरिक एसिड में ग्लिसरॉल मिलाने से एस्टरीकरण शुरू हो जाता है, बोरेट आयन सांद्रता कम हो जाती है और बोरिक एसिड आयनीकरण को बढ़ावा मिलता है, जिससे समाधान की अम्लता बढ़ जाती है। ग्लिसरॉल के अलावा, बोरिक एसिड और इसके बोरेट्स तेजी से अन्य पॉलीओल्स और -हाइड्रॉक्सीकारबॉक्सिलिक एसिड के साथ स्थिर केलेट बना सकते हैं, मुख्य रूप से 1:1, लेकिन कभी-कभी 1:2 भी। पॉलीओल्स के एकीकृत प्रभाव से बोरिक एसिड की अम्लता को काफी बढ़ाया जा सकता है; उदाहरण के लिए, मैनिटॉल की उपस्थिति में, बोरिक एसिड का आयनीकरण स्थिरांक 104 गुना (पीकेए=9.25 से 5.15 तक) बढ़ सकता है, जो विश्लेषणात्मक रसायन विज्ञान में मैनिटॉल की उपस्थिति में NaOH समाधान के साथ बोरिक एसिड के अनुमापन का आधार है।
बोरिक एसिड जलीय घोल में हाइड्रोफ्लोरोइक एसिड के साथ प्रतिक्रिया करके तुरंत ट्राइफ्लोरोबोरिक एसिड बनाता है, जो फिर धीरे-धीरे टेट्राफ्लोरोबोरिक एसिड में परिवर्तित हो जाता है:
मध्यवर्ती उत्पादों की एक श्रृंखला मौजूद है, जो एक पूर्ण प्रतिक्रिया अनुक्रम बनाती है: H[B(OH)4], H[BF(OH)3], H[BF2(OH)2], H[BF3(OH)], और H[BF4]। इनमें से केवल मोनोफ्लोरोबोरिक एसिड H[BF(OH)3] एक अस्थायी मध्यवर्ती है; अन्य तीन फ्लोरोएसिड स्थिर हैं और इन्हें व्यक्तिगत रूप से तैयार किया जा सकता है।
