Bromuro de aluminio
 | |
 | |
| Nombres | |
|---|---|
| Nombre IUPAC preferido Bromuro de aluminio | |
| Otros nombres Bromuro de aluminio Bromuro de aluminio (III) | |
| Identificadores | |
| |
Modelo 3D ( JSmol ) | |
| Araña química |
|
| Tarjeta informativa de la ECHA | 100.028.891 |
| Número CE |
|
Identificador de centro de PubChem |
|
| Número RTECS |
|
| UNIVERSIDAD |
|
| Número de la ONU | 1725 |
Panel de control CompTox ( EPA ) |
|
| |
| Propiedades | |
| AlBr3Al2Br6AlBr3 · 6H2O ( hexahidrato ) | |
| Masa molar | 266,694 g/mol (anhidro) 374,785 g/mol (hexahidrato) [1] |
| Apariencia | polvo de color blanco a amarillo pálido [1] |
| Olor | acre |
| Densidad | 3,2 g/cm 3 (anhidro) 2,54 g/cm 3 (hexahidrato) [1] |
| Punto de fusión | 97,5 °C (anhidro) 93 °C (hexahidrato) [1] |
| Punto de ebullición | 255 °C (anhidro) [1] |
| Muy soluble, se hidroliza parcialmente, lo que se indica mediante una solución fumante y una aparición opcional de precipitado blanco. | |
| Solubilidad | Ligeramente soluble en metanol , éter dietílico y acetona. |
| Estructura [2] | |
| Monoclínico , mP16 (anhidro) | |
| P2 1 /c, n.º 14 | |
a = 0,7512 nm, b = 0,7091 nm, c = 1,0289 nm α = 90°, β = 96,44°, γ = 90° | |
Unidades de fórmula ( Z ) | 4 |
| Termoquímica [1] | |
Capacidad calorífica ( C ) | 100,6 J/(mol·K) |
Entropía molar estándar ( S ⦵ 298 ) | 180,2 J/(mol·K) |
Entalpía estándar de formación (Δ f H ⦵ 298 ) | -572,5 kJ/mol |
| Peligros | |
| Etiquetado SGA : | |
  | |
| Peligro | |
| H302 , H314 | |
| P260 , P264 , P270 , P280 , P301+P312 , P301+P330+P331 , P303+P361+P353 , P304+P340 , P305+P351+P338 , P310 , P321 , P330 , P363 , P405 , P501 | |
| NFPA 704 (rombo cortafuegos) | |
| Dosis o concentración letal (LD, LC): | |
LD 50 ( dosis media ) | 1598 mg/kg (oral, rata) |
| Compuestos relacionados | |
Otros aniones | tricloruro de aluminio triyoduro de aluminio |
Otros cationes | tribromuro de boro |
Compuestos relacionados | bromuro de hierro (III) |
Salvo que se indique lo contrario, los datos se proporcionan para los materiales en su estado estándar (a 25 °C [77 °F], 100 kPa). | |
El bromuro de aluminio es cualquier compuesto químico con la fórmula empírica AlBr x . El tribromuro de aluminio es la forma más común de bromuro de aluminio. [3] Es un sólido higroscópico sublimable e incoloro ; por lo tanto, las muestras antiguas tienden a estar hidratadas, principalmente como tribromuro de aluminio hexahidrato (AlBr 3 ·6H 2 O).
Estructura
La forma dimérica del tribromuro de aluminio (Al2Br6 ) predomina en estado sólido, en soluciones en disolventes no coordinantes (p. ej. CS2 ) , en estado fundido y en fase gaseosa. Solo a altas temperaturas estos dímeros se descomponen en monómeros:
- Al2Br6 → 2AlBr3 ΔH ° dis . = 59 kJ/ mol
La especie monobromuro de aluminio se forma a partir de la reacción de HBr con el metal Al a alta temperatura. Se desproporciona cerca de la temperatura ambiente:
- 6/n "[AlBr] n " → Al 2 Br 6 + 4 Al
Esta reacción se invierte a temperaturas superiores a 1000 °C. El monobromuro de aluminio se ha caracterizado cristalográficamente en la forma del aducto tetramérico Al 4 Br 4 (NEt 3 ) 4 (Et = C 2 H 5 ). Esta especie está relacionada electrónicamente con el ciclobutano. La teoría sugiere que el monobromuro de aluminio diatómico se condensa en un dímero y luego en un grupo tetraédrico Al 4 Br 4 , similar al compuesto de boro análogo. [4]
El Al 2 Br 6 está formado por dos tetraedros AlBr 4 que comparten un borde común. La simetría molecular es D 2h .
El monómero AlBr 3 , observado únicamente en el vapor, puede describirse como un grupo puntual trigonal plano D 3h . La hibridación atómica del aluminio se describe a menudo como sp 2 . Los ángulos de enlace Br - Al - Br son 120°.
Síntesis
La forma más común de bromuro de aluminio es el Al 2 Br 6 . Esta especie existe como un sólido incoloro e higroscópico en condiciones estándar. Las muestras impuras típicas son amarillentas o incluso de color marrón rojizo debido a la presencia de impurezas que contienen hierro. Se prepara mediante la reacción de HBr con Al:
- 2 Al + 6 HBr → Al 2 Br 6 + 3 H 2
Alternativamente, la bromación directa también ocurre:
Reacciones
El Al2Br6 se disocia fácilmente para dar el ácido de Lewis fuerte , AlBr3 . Con respecto a la tendencia del Al2Br6 a dimerizarse , es común que los haluros del grupo principal más pesados existan como agregados más grandes que lo que implican sus fórmulas empíricas. Los haluros del grupo principal más ligeros, como el tribromuro de boro, no muestran esta tendencia, en parte debido al tamaño más pequeño del átomo central.
En consonancia con su carácter ácido de Lewis, el Al 2 Br 6 se hidroliza con agua con evolución de HBr y formación de especies Al-OH-Br. De manera similar, también reacciona rápidamente con alcoholes y ácidos carboxílicos, aunque menos vigorosamente que con el agua. Con bases de Lewis simples (L), el Al 2 Br 6 forma aductos , como el AlBr 3 L.
El tribromuro de aluminio reacciona con tetracloruro de carbono a 100 °C para formar tetrabromuro de carbono :
- 4AlBr3 + 3CCl4 → 4AlCl3 + 3CBr4
y con fosgeno se obtienen bromuro de carbonilo y bromuro de cloruro de aluminio: [ cita requerida ]
- AlBr3 + COCl2 → COBr2 + AlCl2Br
El Al 2 Br 6 se utiliza como catalizador para la reacción de alquilación de Friedel-Crafts . [3] Las reacciones relacionadas promovidas por ácidos de Lewis incluyen la apertura de anillos de epóxido y la descomplejación de dienos a partir de carbonilos de hierro. Es un ácido de Lewis más fuerte que el más común Al 2 Cl 6 .
Seguridad
El tribromuro de aluminio es un material altamente reactivo. [5]
Referencias
- ^ abcdef Haynes, William M., ed. (2011). Manual de química y física del CRC (92.ª edición). Boca Raton, FL: CRC Press . pág. 4.45. ISBN 1-4398-5511-0.
- ^ Troyanov, Sergey I.; Krahl, Thoralf; Kemnitz, Erhard (2004). "Estructuras cristalinas de GaX 3 (X= Cl, Br, I) y AlI 3 ". Zeitschrift für Kristallographie . 219 (2–2004): 88–92. doi :10.1524/zkri.219.2.88.26320. S2CID 101603507.
- ^ ab Paquette, Leo A. (2001). Enciclopedia de reactivos para síntesis orgánica . doi :10.1002/047084289X. hdl :10261/236866. ISBN 0471936235.
- ^ Dohmeier, Carsten; Loos, Dagmar; Schnöckel, Hansgeorg (1996). "Compuestos de aluminio(I) y galio(I): síntesis, estructuras y reacciones". Angewandte Chemie International Edition en inglés . 35 (2): 129. doi :10.1002/anie.199601291.
- ^ Renfew, Malcom M. (1991). "Productos químicos peligrosos de laboratorio: guía de eliminación (Armour, MA)". Revista de educación química . 68 (9): A232. Código Bibliográfico :1991JChEd..68Q.232R. doi : 10.1021/ed068pA232.2 .
