| Cloruro di bromo | |
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| NomeIUPAC | |
| cloruro di bromo | |
| Nomi alternativi | |
| cloruro di bromo(I) monocloruro di bromo | |
| Caratteristiche generali | |
| Formula bruta omolecolare | BrCl |
| Peso formula (u) | 115.357 |
| Aspetto | gas giallo ocra |
| Numero CAS | 13863-41-7 |
| Numero EINECS | 237-601-4 |
| PubChem | 61697 |
| SMILES | ClBr |
| Proprietà chimico-fisiche | |
| Densità (kg·m−3, inc.s.) | 2,17 × 10-3 |
| Solubilità inacqua | 1,5 g/L a 293 K (decomposizione) |
| Temperatura di fusione | −54 °C |
| Temperatura di ebollizione | 5 °C (con parziale decomposizione) |
| Indicazioni di sicurezza | |
| Simboli di rischio chimico | |
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| Frasi R | -- |
| Frasi S | -- |
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Ilcloruro di bromo, ocloruro di bromo(I), è un compostointeralogenico biatomico di formula molecolare BrCl.[1] Fin dall'inizio del XX secolo le prime ricerche su questo possibile composto furono basate su studi di curve di fusione ed ebollizione di miscele dibromo ecloro a partire da basse temperature, ma senza successo. La prima evidenza del composto ed il suo isolamento sono dovuti a H. Lux e risalgono al 1930.[2] Analogamente ad altri composti interalogenici, è un forte agenteossidante, ècorrosivo e moltoreattivo. Il bromo in questa molecola ha stato di ossidazione +1 e non ci sono evidenze che formi con il cloro ulteriori composti neutri.
La lunghezza del legame Br−Cl è di 213,8 pm,[3][4] un po' minore della somma deiraggi covalenti di Br e Cl (120 pm e 102 pm[5]), come è prevedibile a causa della differenza dielettronegatività tra i due (χBr = 2,96 e χCl = 3,16),[6] e per questo la molecola è anche moderatamentepolare (μ = 0,57 D).[7]
Ilpotenziale di ionizzazione di BrCl è di 11,1 eV, un valore intermedio tra quello di Cl2 (11,48 eV) e quello di Br2 (10,52 eV).[8]
Il cloruro di bromo è poco stabile e tende a dissociarsi negli elementi: già a 10 °C lo fa sensibilmente:
2 BrCl ⇄ Br2 + Cl2
Il liquido bolle a 5 °C e congela a -54 °C, non a -66 °C come a volte riportato.[9] Allo stato di vapore a bassa temperatura è di color giallo ocra, ma diviene rosso bruno a T ambiente per la presenza nel vapore del bromo che si forma dall'equilibrio di dissociazione visto sopra.
In acqua si idrolizza rapidamente adacido ipobromoso eacido cloridrico, che poi si dissocia:[10]
L'altra possibile reazione alternativa, a dare HBr e HClO, è molto minoritaria: la selettività è imposta dalla polarità Brδ+–Clδ− che favorisce l'attacco su Brδ+ dell'ossigeno parzialmente negativo (Oδ−) della molecola si acqua.
Con cloruri alcalini in soluzione acquosa si comporta daacido di Lewis prendendo su di sé uno ione Cl−, formando così loione complesso [BrCl2]−:[10]
Questo ione èisoelettronico di valenza con lo ionetriioduro I3− ed è isolabile più facilmente se associato a cationigrandi, ad esempio come sale dicesio, CsBrCl2. Questo è ottenibile come cristalli color giallo brillante che a 150 °C svolgono bromo, lasciando dietro un residuo dicloruro di cesio.[11]
BrCl ossida ilmonossido di carbonio a COBrCl, un derivato delfosgene che però può aversi liquido a T ambiente (Teb = 25 °C)[12] e che si può usare al suo posto:
Il cloruro di bromo si presta ad un'utile applicazione sintetica: è divenuto il reattivo che ha permesso la sintesi dell'elusivotribromuro di azoto NBr3; questa avviene attraverso la sua reazione con la bis(trimetilsilil)bromoammina, condotta inpentano a -87 °C:[13]
Di questa molecola sono stati studiati i complessi a trasferimento di carica[14] che essa forma con ildiossano (C4H8O2 · BrCl), insieme a quelli analoghi formati conI2, Br2,Cl2 e ICl, e con lapiridina.[15]
Il cloruro di bromo Brδ+–Clδ− reagisce conalcheniaddizionandosi, similmente aBr2, ma l'addizione è quiregioselettiva grazie allapolarità della molecola, come già accade per ilcloruro di iodio Iδ+–Clδ−:[16] nell'alchene tende a formarsi l'incipientecarbocatione più stabile e di conseguenza il carbonio che meglio sopporta la carica positiva nello ione bromonio che segue all'attacco di Brδ+ viene attaccato dal Clδ−, che quindi tende a posizionarsi di preferenza sul carbonio più sostituito (regola di Markovnikov):
R-CH=CH2 + Br-Cl → RCHCl=CH2Br
Nel caso di alcheni coniugati con uncarbonile (o altro gruppo elettron-attrattore ad effetto mesomero -M[17]) che destabilizza il carbocatione in α, l'orientazione si rovescia, come visto in una serie diesterimetiliciα,β-insaturi.[18] In queste reazioni di addizione elettrofila BrCl risulta più reattivo di ICl.[19]
In questo contesto, soluzioni standardizzate di cloruro di bromo si addizionano rapidamente e quantitativamente adaldeidiα,β-insature senza ossidare il gruppo aldeidico, per cui sono state usate per la lorodeterminazione quantitativa.[20]
Il cloruro di bromo è usato inchimica analitica, in soluzione diacido cloridrico concentrato e in presenza di2,4-dinitrofenilidrazina, cometitolante rapido e preciso di svariati composti organici di tipo carbonilico e affini.[21]
Il cloruro di bromo è usato in chimica analitica nella determinazione di bassi livelli dimercurio, ossidandolo allo stato Hg(II).
Campioni di BrCl sono usati in alcuni tipi di batterie al litio Li-SO2 per incrementare l'energia e il voltaggio.
Il cloruro di bromo ha attività biocida, specialmente comeanticrittogamico, eantisettica. È l'ingrediente attivo del biocida Stabrom 909.[1]
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