Tricloreto de boro - Boron trichloride

Tricloreto de boro
Tricloreto de boro
Tricloreto de boro
Nomes
Nome IUPAC
Tricloreto de boro
Outros nomes
Cloreto de boro (III)
tricloroborano
Identificadores
Modelo 3D ( JSmol )
ChemSpider
ECHA InfoCard 100.030.586 Edite isso no Wikidata
Número EC
Número RTECS
UNII
  • InChI = 1S / B.3ClH / h; 3 * 1H / q + 3 ;;; / p-3 VerificaY
    Chave: PYQQLJUXVKZOPJ-UHFFFAOYSA-K VerificaY
  • InChI = 1 / B.3ClH / h; 3 * 1H / q + 3 ;;; / p-3
    Chave: PYQQLJUXVKZOPJ-DFZHHIFOAV
  • ClB (Cl) Cl
Propriedades
BCl 3
Massa molar 117,17 g / mol
Aparência Gás incolor,
fumaça no ar
Densidade 1,326 g / cm 3
Ponto de fusão −107,3 ​​° C (−161,1 ° F; 165,8 K)
Ponto de ebulição 12,6 ° C (54,7 ° F; 285,8 K)
hidrólise
Solubilidade solúvel em CCl 4 , etanol
-59,9 · 10 −6 cm 3 / mol
1,00139
Estrutura
Trigonal planar ( D 3h )
zero
Termoquímica
107 J / mol K
206 J / mol K
Entalpia de
formação padrão (Δ f H ⦵ 298 )
-427 kJ / mol
-387,2 kJ / mol
Perigos
Riscos principais Pode ser fatal se ingerido ou inalado.
Causa queimaduras graves nos olhos, pele, boca, pulmões, etc. O
contato com água dá HCl
Ficha de dados de segurança ICSC 0616
Pictogramas GHS Aperte. GásTox. Aguda 2Skin Corr. 1B
Palavra-sinal GHS Perigo
H330 , H300 , H314
NFPA 704 (diamante de fogo)
4
0
2
Ponto de inflamação Não inflamável
Compostos relacionados
Outros ânions
Trifluoreto de
boro Tribrometo de
boro Triiodeto de boro
Outros cátions
Tricloreto de alumínio Tricloreto de
gálio
Compostos relacionados
 Trióxido de boro
Tetracloreto de carbono
Exceto onde indicado de outra forma, os dados são fornecidos para materiais em seu estado padrão (a 25 ° C [77 ° F], 100 kPa).
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Referências da Infobox

O tricloreto de boro é o composto inorgânico com a fórmula BCl 3 . Este gás incolor é um reagente em síntese orgânica . É altamente reativo com a água.

Produção e estrutura

O boro reage com os halogênios para dar os trihaletos correspondentes. O tricloreto de boro é, no entanto, produzido industrialmente por cloração direta de óxido de boro e carbono a 501 ° C.

B 2 O 3 + 3 C + 3 Cl 2 → 2 BCl 3 + 3 CO

A reação carbotérmica é análoga ao processo Kroll para a conversão de dióxido de titânio em tetracloreto de titânio. No laboratório, o BF 3 reagido com AlCl 3 dá BCl 3 por meio de troca de halogênio. O BCl 3 é uma molécula trigonal plana como os outros trihaletos de boro e tem um comprimento de ligação de 175pm.

Um grau de ligação π foi proposto para explicar a curta distância B− Cl, embora haja algum debate quanto à sua extensão. Não dimeriza, embora estudos de RMN de misturas de trihaletos de boro mostrem a presença de haletos mistos. A ausência de dimerização contrasta com as tendências de AlCl 3 e GaCl 3 , que formam dímeros ou polímeros com 4 ou 6 centros metálicos coordenados.

Reações

BCl 3 hidrolisa prontamente para dar ácido clorídrico e ácido bórico :

BCl 3 + 3 H 2 O → B (OH) 3 + 3 HCl

Os álcoois comportam-se de forma análoga, dando origem aos ésteres borato, por exemplo borato de trimetilo .

A amônia forma um aduto de Lewis com tricloreto de boro.

Como um ácido de Lewis forte , o BCl 3 forma adutos com aminas terciárias , fosfinas , éteres , tioéteres e íons haleto . A formação do aduto é freqüentemente acompanhada por um aumento no comprimento da ligação B-Cl. BCl 3 • S (CH 3 ) 2 (CAS # 5523-19-3) é frequentemente empregado como uma fonte convenientemente manuseada de BCl 3 porque este sólido (p.f. 88-90 ° C) libera BCl 3 :

(CH 3 ) 2 S · BCl 3 ⇌ (CH 3 ) 2 S + BCl 3

Os cloretos de arila e alquil boro mistos também são conhecidos. O dicloreto de fenilboro está disponível comercialmente. Tais espécies podem ser preparadas pela reação de redistribuição de BCl 3 com reagentes organoestânicos:

2 BCl 3 + R 4 Sn → 2 RBCl 2 + R 2 SnCl 2

Redução

A redução de BCl 3 em boro elementar é realizada comercialmente (ver abaixo). No laboratório, quando o tricloreto de boro pode ser convertido em tetracloreto de diboro por aquecimento com cobre metálico:

2 BCl 3 + 2 Cu → B 2 Cl 4 + 2 CuCl

B 4 Cl 4 também pode ser preparado desta forma. O tetracloreto de diboro incolor (p.f. -93 ° C) é uma molécula plana no sólido, (semelhante ao tetróxido de dinitrogênio , mas na fase gasosa a estrutura é escalonada. Ele se decompõe em temperatura ambiente para dar uma série de monocloretos com a fórmula geral ( BCl) n , em que n pode ser de 8, 9, 10, ou 11. Os compostos com as fórmulas B 8 Cl 8 e B 9 Cl 9 são conhecidas por conterem gaiolas fechadas de átomos de boro.

Usos

O tricloreto de boro é uma matéria-prima para a produção de boro elementar. Também é usado no refino de ligas de alumínio , magnésio , zinco e cobre para remover nitretos , carbonetos e óxidos de metal fundido. Tem sido usado como um fundente de soldagem para ligas de alumínio, ferro , zinco , tungstênio e monel . As fundições de alumínio podem ser melhoradas tratando-se o fundido com vapores de tricloreto de boro. Na fabricação de resistores elétricos, um filme adesivo de carbono uniforme e duradouro pode ser colocado sobre uma base de cerâmica usando BCl 3 . Ele tem sido usado no campo de combustíveis de alta energia e propelentes de foguetes como fonte de boro para aumentar o valor de BTU. O BCl 3 também é usado na corrosão por plasma na fabricação de semicondutores . Este gás grava os óxidos de metal pela formação de compostos BOCl x voláteis .

O BCl 3 é utilizado como reagente na síntese de compostos orgânicos. Como o brometo correspondente, ele cliva ligações CO em éteres .

Segurança

O BCl 3 é um reagente agressivo que pode formar cloreto de hidrogênio quando exposto à umidade ou álcoois . O aduto de sulfeto de dimetila (BCl 3 SMe 2 ), que é um sólido, é muito mais seguro de usar, quando possível, mas H 2 O irá destruir a porção de BCl 3 enquanto deixa sulfeto de dimetila em solução.

Veja também

Referências

Notas

  1. ^ Dentro da União Europeia, a seguinte advertência adicional de perigo (EUH014) também deve ser exibida no rótulo: Reage violentamente com a água.

Leitura adicional

links externos