化合物中のホウ素は酸化状態+3を示しますが、ホウ素の最初の3つのイオン化エネルギーはB3+イオンを含む化合物を形成するには非常に高いため、すべての化合物でホウ素は共有結合で結ばれています。 つまり、ホウ素の2s電子の1つが2p軌道に昇格し、外側の電子配置が2s12p2になる。s軌道とp軌道が混ざり合ってsp2およびsp3ハイブリッドになり、それぞれ3配位と4配位のホウ素になることが可能である。 3配位誘導体（ハロゲン化物、アルキル基、アリール基など）は平面的な分子で、孤立電子を含む化合物と容易にドナー・アクセプター複合体（付加体と呼ぶ）を形成し、これらの付加体ではホウ素原子は4配位で、4つの基はその周りに四面体状に配置されています。 この四面体結合は、ドナー原子（中性分子または陰イオン）から非共有電子のペアを受け取ることによって生じる。 このため、さまざまな構造が形成される。 固体のホウ酸塩では、複数のアニオン（ホウ素と酸素からなるBO33-など）と電子の共有結合を含む5種類の構造が見られる。 最も身近なホウ酸塩は、四ホウ酸ナトリウム、通称ホウ砂、Na2B4O7・10H2Oで、塩層に天然に存在する。 ホウ砂は古くから石鹸や防腐剤に使用されてきた。 また、金属酸化物を溶かす性質があるため、はんだ付けのフラックスとしても広く使われてきた。 ホウ砂の濃縮液を硫酸または塩酸で処理して得られる白色固体で、ホウ酸またはオルトホウ酸とも呼ばれる。 ホウ酸は、火傷や表面の傷の消毒薬として一般に使用されており、アイローションの主成分でもある。 その他の重要な用途としては、繊維の難燃剤、ニッケルの電気めっきや皮革のなめし用溶液、多くの有機化学反応の触媒の主成分として使用されることがある。 ホウ酸は加熱すると水分を失い、メタホウ酸(HBO2)となり、さらにメタホウ酸から水分を失うと酸化ホウ素(B2O3)が生成される。 酸化ホウ素はシリカと混合して耐熱ガラス（ホウケイ酸ガラス）となり、調理器具や各種理化学機器に使用される。 ホウ素は炭素と結合して炭化ホウ素（B4C）を形成し、非常に硬い物質で、研磨剤や複合材料の補強剤として使用されます

ホウ素はさまざまな金属と結合してホウ化物という一群の化合物を形成します。 硼化物は通常、対応する純金属元素よりも硬く、化学的反応性が低く、電気抵抗が低く、融点が高い。 ホウ化物の中には、既知の物質の中で最も硬く、最も耐熱性の高いものがある。 たとえば、ホウ化アルミニウム (AlB12) は、研削や研磨のためのダイヤモンドダストの代用として多くの場合使用されています。

窒素と一緒にホウ素は窒化ホウ素 (BN) を形成しますが、炭素と同様に、2 つの同型 (化学的に同一だが物理的に異なる) の形で存在できることがあります。 一つはグラファイトに似た層状構造で、もう一つはダイヤモンドに似た立方晶の結晶構造です。 後者の同型体はボラゾンと呼ばれ、より高温での酸化に耐えることができ、非常に硬いので高温研磨剤として有用である。

ホウ素はすべてのハロゲン元素と反応して、単量体で反応性の高い三ハロゲン化物 (BX3, X はハロゲン原子- F, Cl, Br, I) を与える。 これらのいわゆるルイス酸は、アミン、ホスフィン、エーテル、ハロゲン化物イオンと容易に錯体を形成する。 三塩化ホウ素とトリメチルアミン、三フッ化ホウ素とフッ化物イオンとの錯形成の例を次式に示す。

ここで、重いドットは窒素原子とホウ素原子の間に結合が形成されていることを示す。 三塩化ホウ素を低圧で放電装置に通すと、四塩化二ホウ素Cl2B-BCl2、四塩化ホウ素B4Cl4が生成される。 四塩化二ホウ素は室温で分解し、一般式（BCl）n（nは8、9、10、11）を持つ一連のモノクロライドを与える。式B8Cl8とB9Cl9を持つ化合物はホウ素原子の閉じたカゴを含むことが知られている。 一例として、塩化ホウ素B4Cl4がある。 残念ながら、これらの興味深いハロゲン化物は、典型的なホウ素誘導体とは対照的に、そのほとんどが非常に着色しており、調製や取り扱いが非常に困難である。 例えば、B4Cl4はミリグラム単位でしか調製できず、その製造には複雑な放電技術が必要である。さらに、空気中で自然に発火し、水や調製に使用する真空装置の潤滑に使用するグリースによっても急速に分解される。 このホウ素水素化物の分子構造と化学的挙動は、無機化合物の中では特異なものである。 一般に、その分子構造には、一部のホウ素原子と水素原子が密接に取り囲まれていたり、各原子のペアに対して電子対結合で説明できる以上の原子が結合していることが見受けられる。 この差異から、2つの原子の間に局在せず、3つの原子が共有する電子対からなる化学結合（3中心2電子結合）の概念が生まれました。 この珍しい3中心2電子結合によって、さまざまな多面体水素化ホウ素化合物が生み出された。 最も一般的でよく知られた水素化ホウ素には、デカヒドロクロソデカボレート（2-）やドデカヒドロクロソデカボレート（2-）のアニオンが含まれる。 水素化ホウ素クラスターに炭素原子が含まれる場合、カルボラン（International Union of Pure and Applied Chemistryの命名法に従っている）を形成する。 最も一般的なカルボランクラスターは正20面体ジカルボラン(C2B10H12)である。 ジカルボボランはホウ素カゴ内の炭素原子の位置によって、オルトカルボラン（1,2-C2B10H12）、メタカルボラン（1,7-C2B10H12）、パラカルボラン（1,12-C2B10H12）という3種類の異性体に分類される。 多面体ボランやカルボランは、水素貯蔵や医療などの分野で応用されているほか、樹枝状高分子構造のビルディングブロックとしても機能している。 ジボランは様々な化合物と結合して、有機ホウ素化合物（アルキルまたはアリールボラン、アルデヒドとの付加体など）を含む多数のホウ素またはボラン誘導体を形成します。ホウ素化合物の存在は、それらが通常の実験室、またはバンセン、バーナーの炎に与える緑の色調により定性的に検出することができます。 定量的には、酸で処理することによって分析する材料をホウ酸に変換することによって、ホウ素を最も簡単に分析することができます。過剰な鉱酸を中和し、はるかに弱いホウ酸をマンニトールのような糖の存在下で滴定（容量-容量ベースで中和）し、酸を検出可能にする

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