Axit boric có cấu trúc phân lớp bao gồm các đơn vị B(OH)3 liên kết hydro không đối xứng, với khoảng cách giữa các lớp là 318 picomet. Nó hòa tan trong nước, rượu, glycerol, ete và tinh dầu; dung dịch nước của nó có tính axit yếu. Độ hòa tan của axit boric trong nước tăng khi nhiệt độ tăng và nó có thể bay hơi theo hơi nước. Trong dung dịch nước, axit boric tồn tại chủ yếu dưới dạng monome B(OH)3 liên kết, nhưng một phần nhỏ phân tử B(OH)3 phức tạp với các ion OH- trong nước, làm cho dung dịch có tính axit nhẹ.
Axit boric là một axit đơn cực, rất yếu. Tính axit của nó không bắt nguồn từ việc cho proton. Vì boron là nguyên tử thiếu electron nên nó có thể thêm các ion hydroxit từ các phân tử nước, giải phóng một proton. Đặc tính thiếu electron{4}}này được tận dụng bằng cách thêm các hợp chất polyhydroxy (chẳng hạn như glycerol và glycerol) để tạo thành các phức chất ổn định, nhờ đó tăng cường tính axit của nó.
Lý do tính axit của axit boric (pKa=9.25):
Tuy nhiên, các chất trong dung dịch thực ra không đơn giản như vậy. Người ta đã báo cáo rằng axit boric tồn tại trong dung dịch loãng (<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.
Thậm chí axit tetraboronic H2B4O7 (pKa1≈4, pKa2≈9) cũng đã được hình thành. Hơn nữa, sự hiện diện của các ion triborat đã được xác nhận trong dung dịch hỗn hợp axit boric và borat. Tất nhiên, có nhiều lý thuyết liên quan đến sự tồn tại và các dạng axit polyboronic và polyborat. Tuy nhiên, các ion polyborat phổ biến nhất là HB2O4-, H4B3O7-, B4O72-, HB4O7- và B5O8-, trong đó ion triborat là hợp lý nhất.
Việc thêm glycerol vào axit boric sẽ kích hoạt quá trình este hóa, làm giảm nồng độ ion borat và thúc đẩy quá trình ion hóa axit boric, do đó làm tăng độ axit của dung dịch. Ngoài glycerol, axit boric và borat của nó có thể nhanh chóng tạo thành các phức chất ổn định với các polyol khác và axit -hydroxycarboxylic, chủ yếu là 1:1, nhưng đôi khi cũng là 1:2. Độ axit của axit boric có thể được tăng cường đáng kể nhờ tác dụng tích hợp của polyol; ví dụ, khi có mặt mannitol, hằng số ion hóa của axit boric có thể tăng 104 lần (từ pKa=9.25 lên 5,15), là cơ sở cho việc chuẩn độ axit boric bằng dung dịch NaOH với sự có mặt của mannitol trong hóa phân tích.
Axit boric phản ứng với axit hydrofluoric trong dung dịch nước để tạo thành ngay axit trifluoroboric, sau đó chuyển từ từ thành axit tetrafluoroboric:
Một loạt sản phẩm trung gian có mặt, tạo thành chuỗi phản ứng hoàn chỉnh: H[B(OH)4], H[BF(OH)3], H[BF2(OH)2], H[BF3(OH)] và H[BF4]. Trong số này, chỉ có axit monofluoroboric H[BF(OH)3] là chất trung gian tạm thời; ba axit fluoro còn lại ổn định và có thể được điều chế riêng lẻ.
