O ácido bórico tem uma estrutura em camadas composta por unidades B(OH)3 ligadas por hidrogênio -assimétricas, com um espaçamento entre camadas de 318 picômetros. É solúvel em água, álcool, glicerol, éteres e óleos essenciais; sua solução aquosa é fracamente ácida. A solubilidade do ácido bórico na água aumenta com o aumento da temperatura e pode volatilizar com o vapor d'água. Em solução aquosa, o ácido bórico existe principalmente como monômeros B(OH)3 sindicalizados, mas uma pequena porção de moléculas de B(OH)3 complexam-se com íons OH- na água, tornando a solução ligeiramente ácida.
O ácido bórico é um ácido monoprótico muito fraco. Sua acidez não provém da doação de prótons. Como o boro é um átomo-deficiente em elétrons, ele pode adicionar íons hidróxido das moléculas de água, liberando um próton. Essa propriedade-de deficiência de elétrons é utilizada pela adição de compostos poli-hidroxi (como glicerol e glicerol) para formar complexos estáveis, aumentando assim sua acidez.
Razão da acidez do ácido bórico (pKa=9.25):
No entanto, as substâncias na solução não são tão simples assim. Foi relatado que o ácido bórico existe em soluções diluídas (<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.
Até mesmo o ácido tetraborônico H2B4O7 (pKa1≈4, pKa2≈9) foi formado. Além disso, a presença de íons triborato foi confirmada em soluções mistas de ácido bórico e borato. Claro, existem muitas teorias sobre a existência e as formas de ácidos poliborônicos e poliboratos. No entanto, os íons poliborato mais populares são HB2O4-, H4B3O7-, B4O72-, HB4O7- e B5O8-, entre os quais o íon triborato é o mais plausível.
A adição de glicerol ao ácido bórico desencadeia a esterificação, reduzindo a concentração do íon borato e promovendo a ionização do ácido bórico, aumentando assim a acidez da solução. Além do glicerol, o ácido bórico e seus boratos podem formar rapidamente quelatos estáveis com outros polióis e ácidos -hidroxicarboxílicos, predominantemente 1:1, mas às vezes também 1:2. A acidez do ácido bórico pode ser significativamente aumentada pelo efeito integrativo dos polióis; por exemplo, na presença de manitol, a constante de ionização do ácido bórico pode aumentar em 104 vezes (de pKa=9.25 para 5,15), que é a base para a titulação do ácido bórico com solução de NaOH na presença de manitol em química analítica.
O ácido bórico reage com o ácido fluorídrico em solução aquosa para formar imediatamente ácido trifluorobórico, que então se converte lentamente em ácido tetrafluorobórico:
Uma série de produtos intermediários estão presentes, formando uma sequência de reação completa: H[B(OH)4], H[BF(OH)3], H[BF2(OH)2], H[BF3(OH)] e H[BF4]. Destes, apenas o ácido monofluorobórico H[BF(OH)3] é um intermediário temporário; os outros três fluoroácidos são estáveis e podem ser preparados individualmente.
