Tetracloreto de diboro
Tetracloreto de diboro, também chamado tetraclorodiborina[1], é um composto químico reativo de fórmula química B
2Cl
4
. É um líquido incolor volátil que ferve a 65,5°C. É um forte agente redutor que sofre facilmente oxidação e hidrolisa prontamente em contato com a água.
| Tetracloreto de diboro Alerta sobre risco à saúde | |
|---|---|
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| Nome sistemático | Tetraclorodiborano(4) |
| Outros nomes | Tetraclorodiborina |
| Identificadores | |
| Número CAS | |
| PubChem | |
| ChemSpider | |
| SMILES |
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| InChI | 1S/B2Cl4/c3-1(4)2(5)6
|
| Propriedades | |
| Fórmula química | B2Cl4 |
| Massa molar | 163.43 g mol-1 |
| Aparência | Líquido incolor |
| Densidade | 1.5 g/cm3 (0 °C) |
| Ponto de fusão |
-92.6 °C, 181 K, -135 °F |
| Ponto de ebulição |
65.5 °C, 339 K, 150 °F |
| Solubilidade em água | Hidrolisa violentamente em água |
| Termoquímica | |
| Entalpia padrão de formação ΔfH |
-523 kJ/mol |
| Entropia molar padrão S |
232.3 J/mol K |
| Capacidade calorífica molar Cp 298 |
137.7 J/mol K |
| Riscos associados | |
| Principais riscos associados |
Hidrólise violenta e exotérmica com liberação de ácido corrosivo (HCl), com liberação de gás altamente inflamável e potencialmente explosivo (H 2 ). Tóxico, inflamável. |
| Página de dados suplementares | |
| Estrutura e propriedades | n, εr, etc. |
| Dados termodinâmicos | Phase behaviour Solid, liquid, gas |
| Dados espectrais | UV, IV, RMN, EM |
| Exceto onde denotado, os dados referem-se a materiais sob condições normais de temperatura e pressão Referências e avisos gerais sobre esta caixa. Alerta sobre risco à saúde. | |
Síntese
A síntese moderna envolve a descloração do tricloreto de boro usando cobre metálico.[2]
- 2BCl
3 + 2Cu —> B
2Cl
4 + 2CuCl
Também pode ser formado pelo procedimento de descarga elétrica de tricloreto de boro em baixas temperaturas e pressões, geralmente na presença de mercúrio metálico líquido.[3]
- 2BCl
3 + 2Hg —> B
2Cl
4
+ Hg
2Cl
2
A técnica de síntese mais eficiente não utiliza nenhum metal desclorante, mas consiste na passagem de uma corrente alternada de radiofrequência através de tricloreto de boro gasoso.
Reações
B
2Cl
4
é um composto muito reativo e facilmente oxidável, podendo entrar em combustão em contato com o ar a temperaturas moderadas.[4]
- 6B
2Cl
4 + 3O
2
—> 2B
2O
3
+ 8BCl
3
Ele também sofre hidrólise violenta em água para produzir ácido bórico, ácido clorídrico e gás hidrogênio:
- B
2Cl
4 + 6H
2O
Essa reação também pode potencialmente levar a mistura a entrar em combustão espontânea e até mesmo explodir, devido à produção colateral de diborano (B
2H
6
), que pode se inflamar espontaneamente, levando também à queima (ou potencial explosão) do gás hidrogênio liberado. A chama da combustão apresenta uma cor verde brilhante característica devido ao espectro de emissão do boro.
O tetracloreto de diboro reage com metanol formando tetrametoxidiborina e ácido clorídrico. Nesta reação, não ocorre ruptura da ligação B–B nem liberação de hidrogênio:[1]
- B
2Cl
4 + 4CH
3OH → B
2(OCH
3)
4 + 4HCl
O composto é usado como reagente para a síntese de compostos organoboro. Por exemplo, o tetracloreto de diboro adiciona-se ao etileno, com ruptura da ligação B–B:[5]
- CH2=CH2 + B2Cl4 → Cl2B–CH2–CH2–BCl2
O tetracloreto de diboro absorve hidrogênio rapidamente à temperatura ambiente. A reação leva à formação de tricloreto de boro e diborano.[6]
- 3B2Cl4 + 3H2 → B2H6 + 4BCl3
B
2Cl
4
é termicamente instável frente ao desproporcionamento. Ao ser aquecido, ele sofre decomposição para formar BCl
3
gasoso e um produto sólido de cor escura formado por uma mistura de clusters poliédricos de oligômeros de cloreto de boro(I).[7]
- xB
2Cl
4
—> BxClx + xBCl
3
Alguns desses subcloretos de boro poliédricos incluem B
4Cl
4
, um sólido amarelado volátil e altamente reativo que inflama espontaneamente em contato com o ar;[8] B
8Cl
8
, um sólido verde escuro reativo e oxidante que forma um ânion-radical roxo e estável;[9] e
B
9Cl
9
, um sólido amarelo-alaranjado.[10]
Referências
- ↑ a b https://pubs.acs.org/doi/10.1021/ja01142a542
- ↑ Timms, Peter L. (1979). «Tetrachlorodiborane(4) (Diboron Tetrachloride)». Inorganic Syntheses. 19. [S.l.: s.n.] pp. 74–78. ISBN 9780470132500. doi:10.1002/9780470132500.ch14
- ↑ Timms, Peter L. (1979). «Tetrachlorodiborane(4) (Diboron Tetrachloride)». Inorganic Syntheses. 19. [S.l.: s.n.] pp. 74–78. ISBN 9780470132500. doi:10.1002/9780470132500.ch14
- ↑ https://pubs.acs.org/doi/10.1021/ja01650a011
- ↑ Urry, Grant; Kerrigan, James; Parsons, Theran D.; Schlesinger, H. I. (1954). «Diboron Tetrachloride, B2Cl4, as a Reagent for the Synthesis of Organo-boron Compounds. I. The Reaction of Diboron Tetrachloride with Ethylene». Journal of the American Chemical Society. 76 (21): 5299–5301. ISSN 0002-7863. doi:10.1021/ja01650a011
- ↑ Urry, Grant; Wartik, Thomas; Moore, R. E.; Schlesinger, H. I. (1954). «The Preparation and Some of the Properties of Diboron Tetrachloride, B2Cl4». Journal of the American Chemical Society. 76 (21): 5293–5298. ISSN 0002-7863. doi:10.1021/ja01650a010
- ↑ Morrison, John A. (1 de janeiro de 1991). «Chemistry of the polyhedral boron halides and the diboron tetrahalides». Chemical Reviews (em inglês) (1): 35–48. ISSN 0009-2665. doi:10.1021/cr00001a003. Consultado em 13 de setembro de 2024
- ↑ https://pubs.acs.org/doi/10.1021/ja01142a542
- ↑ https://chemistry-europe.onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/ejic.202100777
- ↑ ScienceDirect.com https://www.sciencedirect.com › pii A yellow-orange boron sub-chloride: B9Cl9