El tetraborano (denominado sistemáticamente aracno- tetraborano (10) ) fue el primer compuesto de hidruro de boro en ser clasificado por Stock y Messenez en 1912 y fue aislado por primera vez por Alfred Stock. Tiene un punto de ebullición relativamente bajo a 18 ° C y es un gas a temperatura ambiente. El gas tetraborano tiene mal olor y es tóxico.
Nombres | |
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Nombres IUPAC tetraborano (10) arachno -B 4 H 10 | |
Identificadores | |
CHEBI | |
ChemSpider | |
UNII | |
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Propiedades [1] | |
B 4 H 10 | |
Masa molar | 53,32 g / mol |
Apariencia | gas incoloro |
Densidad | 2,3 kg m −3 (gas) |
Punto de fusion | −120,8 ° C (−185,4 ° F; 152,3 K) |
Punto de ebullición | 18 ° C (64 ° F; 291 K) |
Salvo que se indique lo contrario, los datos se proporcionan para materiales en su estado estándar (a 25 ° C [77 ° F], 100 kPa). | |
verificar ( ¿qué es ?) | |
Referencias de Infobox | |
Historia
La clase de boranos se dilucidó mediante análisis de difracción de rayos X por Lipscomb et. Alabama. en la década de 1950. Los datos de rayos X indicaron enlaces multicéntricos de dos electrones . Posteriormente, se realizó un análisis basado en datos de rayos X de alta resolución para analizar la densidad de carga . [2]
Estructura
Como otros boranos , la estructura del tetraborano implica enlaces multicéntricos, con puentes de hidrógeno o dobles enlaces protonados. De acuerdo a su fórmula, B 4 H 10 , se clasifica como un aracno -cluster y tiene una geometría de mariposa, que puede ser racionalizada por reglas de Wade . [3] Cada boro tiene hibridación sp 3 , y "la configuración de los tres hidrógenos que rodean a los boros B1 y B3 es aproximadamente trigonal y sugiere una hibridación aproximadamente tetraédrica para estos boros que predeciría ángulos de enlace de 120 °". [4] : 35 Sin embargo, los arreglos de boro se pueden clasificar como fragmentos del icosaedro o del octaedro porque los ángulos de enlace están en realidad entre 105 ° y 90 °. [4] : 3
La comparación de los datos de difracción de la difracción de rayos X y la difracción de electrones dio como resultado longitudes y ángulos de enlace sospechosos: B1 — B2 = 1.84 Å, B1 — B3 = 1.71 Å, B2 — B1 — B4 = 98 ̊, B — H = 1.19 Å , B1-Hμ = 1,33 Å, B2-Hμ = 1,43 Å. [4] : 3
Preparación
El tetraborano se puede producir mediante una reacción entre ácido y boruros de magnesio, aluminio o berilio. La hidrólisis de boruro de magnesio, la hidrogenación de haluros de boro a altas temperaturas y la pirólisis de diborano también producen tetraborano. La hidrólisis de boruro de magnesio fue una de las primeras reacciones en dar un alto rendimiento (14%) de tetraborano. El ácido fosfórico demostró ser el ácido más eficaz (además del ácido clorhídrico y sulfúrico) en la reacción con boruro de magnesio.
Isómeros
Los científicos están actualmente [ ¿cuándo? ] De trabajo para producir las bis (diboranyl) isómero del aracno estructura -tetraborane. Se espera que el bis (diboranilo) tenga una energía más baja en el nivel del método Hartree-Fock (HF). Existe alguna evidencia de que el isómero bis (diboranilo) se produce inicialmente cuando se sintetiza tetraborano mediante la reacción de Wurtz o el acoplamiento de B 2 H 5 I en presencia de amalgama de sodio . Tres vías de conversión del isómero bis (diboranyl) en el aracno estructura -tetraborane se han construido computacionalmente.
- Ruta 1: Vía disociativa a través de B 3 H 7 y BH 3
- Ruta 2: ruta concertada sobre dos estados de transición separados por un mínimo local
- Ruta 3: otra ruta concertada que involucra isómeros pentacoordinados como intermedios
Los caminos 2 y 3 son más probables, porque están más favorecidos energéticamente con energías de 33,1 kcal / mol y 22,7 kcal / mol respectivamente. [5]
Seguridad
Debido a que se oxida fácilmente, debe mantenerse al vacío. El tetraborano se enciende cuando entra en contacto con aire, oxígeno y ácido nítrico. Los boranos en general, incluido el tetraborano, se han considerado muy tóxicos y son biológicamente destructivos. Un estudio que consistió en una pequeña exposición diaria de la sustancia química a conejos y ratas resultó en la muerte. [6]
Referencias
- ^ Weast, Robert C., ed. (1981). Manual CRC de Química y Física (62ª ed.). Boca Raton, FL: CRC Press. pag. B-84. ISBN 0-8493-0462-8.
- ^ Förster, Diana; Hübschle, Christian B .; Luger, Peter; Hügle, Thomas; Lentz, Dieter (2008). "En el enlace B-H-B de 2 electrones y 3 centros: Determinación de la densidad de carga de tetraborano (10)" . Química inorgánica . 47 (6): 1874–1876. doi : 10.1021 / ic701924r . ISSN 0020-1669 . PMID 18271535 .
- ^ Grimes, Russel N. "Boro". Química Inorgánica Avanzada. Por F. Albert Cotton , Geoffrey Wilkinson, Carlos A. Murillo y Manfred Bochmann. 6ª ed. Np: np, 1999. 143-46. Impresión.
- ^ a b c Lipscomb, William N. Hidruros de boro . Nueva York: WA Benjamin, 1963. Print.
- ^ Ramakrishna, Vinutha; Duke, Brian J. (2004). "¿Se puede observar la estructura de bis (diboranilo) de B4H10? La historia continúa" . Química inorgánica . 43 (25): 8176–8184. doi : 10.1021 / ic049558o . ISSN 0020-1669 . PMID 15578859 .
- ^ "Copia archivada" (PDF) . Archivado desde el original (PDF) el 27 de julio de 2011 . Consultado el 11 de mayo de 2011 .CS1 maint: copia archivada como título ( enlace )
enlaces externos
- "Boro» tetraborano (10) [tabla periódica de elementos web] " . Webelements.com . Consultado el 7 de junio de 2017 .
- "Cuadernos de investigación de Linus Pauling - Centro de investigación de archivos y colecciones especiales" . Osulibrary.orst.edu . Consultado el 7 de junio de 2017 .