# Borati

Borati è in primo luogo il nome degli ossoanioni derivati dall'acido borico H$_3$BO$_3$. Più in generale sono chiamati borati anche tutti i composti chimici che contengono anioni borati; dal punto di vista strutturale si basano su unità trigonali planari [BO$_3$]$^{3–}$ o su unità tetraedriche [BO$_4$]$^{5–}$. Gli anioni possono contenere un solo atomo di boro, o più atomi di boro collegati da ponti ad ossigeno, con strutture lineari o cicliche, fino ad arrivare a polimeri infiniti e strutture reticolari di tipo vetroso. I borati si trovano comunemente nei minerali borati e nei borosilicati.

## Strutture

Alcune strutture di ioni borato sono illustrate in figura, e si riferiscono a quelle osservate in composti anidri; i borati di origine naturale sono quasi sempre idratati, complicando ulteriormente la situazione. Si può notare come la sola stechiometria non sia di alcuna utilità per dedurre la struttura di queste specie.

### Monoborati

Nei casi più comuni i monoborati contengono l'anione trigonale planare [BO$_3$]$^{3–}$. Composti di questo tipo si riscontrano in Natura in vari minerali tra i quali nördenskiöldite CaSn$^{IV}$(BO$_3$)$_2$ e kotoite Mg$_3$(BO$_3$)$_2$. Sono numerosi anche i composti sintetici, detti ortoborati; alcuni esempi sono Li$_3$BO$_3$, Co$_3$(BO$_3$)$_2$ e Ln(BO$_3$) (Ln = lantanoide).
I monoborati contenenti lo ione tetraedrico [BO$_4$]$^{5–}$ sono poco comuni; alcuni esempi sono Ta$^V$BO$_4$ e il minerale schiavinatoite (Nb,Ta)BO$_4$. L'anione protonato tetraidrossoborato [B(OH)$_4$]$^–$ si trova invece in vari sali come LiB(OH)$_4$ e in minerali come la bandylite CuB(OH)$_4$Cl.

### Oligomeri

Più anioni [BO$_3$]$^{3–}$ possono unirsi dando luogo a varie strutture. Nei diborati è presente l'anione [B$_2$O$_5$]$^{4–}$ che si osserva in composti come Co$^{II}$$_2$B$_2$O$_5$ o minerali come la suanite Mg$_2$B$_2$O$_5$. I metaborati tipo NaBO$_2$ (metaborato di sodio) o KBO$_2$ (metaborato di potassio) hanno in realtà formula tipo Na$_3$B$_3$O$_6$ e contengono anioni ciclici con tre atomi di boro, [B$_3$O$_6$]$^{3–}$.
L'unione di due unità tetraedriche BO$_4$ si osserva nell'anione [B$_2$O(OH)$_6$]$^{2–}$, presente nel minerale pinnoite Mg[B$_2$O(OH)$_6$], e nel perossoanione ciclico [B$_2$(O$_2$)$_2$(OH)$_4$]$^{2–}$ presente in NaBO$_3$•4H$_2$O. Questa è la formula minima del perborato di sodio, che in realtà ha struttura Na$_2$[B$_2$(O$_2$)$_2$(OH)$_4$]•6H$_2$O.
Esistono anche strutture che comprendono sia unità planari BO$_3$ che unità tetraedriche BO$_4$. L'anione ciclico [B$_3$O$_3$(OH)$_5$]$^{2–}$ comprende due unità tetraedriche e una planare, e si osserva nel minerale meyerhofferite Ca[B$_3$O$_3$(OH)$_5$]•H$_2$O. Lo spiroanione [B$_5$O$_6$(OH)$_6$]$^{3–}$ è presente nel minerale ulexite NaCa[B$_5$O$_6$(OH)$_6$]•5H$_2$O. Un caso molto importante è quello del borace, normalmente formulato come Na$_2$B$_4$O$_7$•10H$_2$O, che in realtà contiene lo ione tetraborato [B$_4$O$_5$(OH)$_4$]$^{2–}$ e quindi andrebbe formulato come Na[B$_4$O$_5$(OH)$_4$]•8H$_2$O.

### Polimeri

Unità planari BO$_3$ si possono unire formando catene infinite di ioni [(BO$_2$)$^–$]$_n$, come si osserva in Ca(BO$_2$)$_2$. Le unità BO$_3$ formano invece un reticolo tridimensionale nella tormalina, un minerale borosilicato, e nel B$_2$O$_3$ vetroso.
Unità tetraedriche BO$_4$ possono dar luogo a varie strutture polimeriche; esempi sono il fosfato di boro BPO$_4$, composto covalente isostrutturale con SiO$_2$, e i minerali datolite CaB(OH)SiO$_4$ e reedmergnerite NaBSi$_3$O$_8$.