Bromuro di iodio(I)
Il bromuro di iodio(I) o monobromuro di iodio è il composto interalogeno biatomico di iodio e bromo e con formula IBr. In questo bromuro lo iodio è nello stato di ossidazione +1. È una specie abbastanza stabile e si può ottenere a temperatura ambiente come cristalli di color rosso molto scuro, spesso descritto come nero.[4][3][5] Come altri composti interalogenici è un forte ossidante, corrosivo e molto reattivo. Si può usare in reazioni di alogenazione di sostanze organiche.[6][7]
| Bromuro di iodio(I) | |
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| Nome IUPAC | |
| bromuro di iodio(I), monobromuro di iodio | |
| Nomi alternativi | |
| bromuro di iodio | |
| Caratteristiche generali | |
| Formula bruta o molecolare | BrI |
| Peso formula (u) | 206,81 |
| Aspetto | cristalli rosso scuro - neri |
| Numero CAS | |
| Numero EINECS | 232-159-9 |
| PubChem | 82238 |
| SMILES | BrI |
| Proprietà chimico-fisiche | |
| Densità (g/cm3, in c.s.) | 4,3[1] |
| Solubilità in acqua | si decompone[2] |
| Temperatura di fusione | 40 °C (313 K)[1] |
| Temperatura di ebollizione | 116 °C (389 K) dec[1] |
| Proprietà termochimiche | |
| ΔfH0 (kJ·mol−1) | –10,5[3] |
| Indicazioni di sicurezza | |
| Simboli di rischio chimico | |
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| pericolo | |
| Frasi H | 314 - 335 [2] |
| Consigli P | 280 - 301+330+331 - 303+361+353 - 304+340 - 305+351+338 - 310 [2] |
Sintesi
Il composto fu descritto per la prima volta nel 1826 da Antoine Jérôme Balard, farmacista e chimico di Montpellier, scopritore del bromo.[8] Il composto si ottiene per sintesi diretta dagli elementi in quantità stechiometriche; il composto grezzo è poi purificato per cristallizzazione frazionata:[3]
Struttura e proprietà
A temperatura ambiente IBr solido cristallino è solubile il solfuro di carbonio, etere e acido acetico glaciale, come pure in acetone, acetonitrile, diclorometano[9] e tetracloruro di carbonio;[7] anche in acqua e in alcool si scioglie, ma con decomposizione;[10][11]
Tra i composti interalogeni biatomici, eccettuando IF che è estremamente instabile, il bromuro di iodio è il meno volatile. Diversamente che con il cloro (o il fluoro) lo iodio con il bromo non forma ulteriori composti.
Nella molecola in fase vapore il legame (248,5 pm)[12] è leggermente più corto che nel cristallo ed entrambe queste lunghezze di legame sono leggermente minori della somma dei raggi covalenti di I e Br (259 pm), come atteso per la differenza delle elettronegatività. Tale differenza (0,30) è modesta, ma comporta comunque un momento dipolare per la molecola, che ammonta 0,737 D,[13] o 1,21 D, secondo altri.[12] Questo permette l'instaurarsi di interazioni dipolo-dipolo che favoriscono l'accorciamento delle distanze intermolecolari nelle fasi condensate.
Allo stato solido IBr cristallizza nel sistema ortorombico, gruppo spaziale Ccm21, con costanti di reticolo a = 490 pm, b = 699 pm e c = 893 pm, ci sono quattro unità di formula per cella elementare.[14] La distanza internucleare I–Br nel cristallo risulta 252 pm, e la distanza tra i contatti intermolecolari Iδ+–Brδ-……Iδ+–Brδ- è di 316 pm, un valore decisamente inferiore alla somma dei raggi di van der Waals di iodio e bromo (410 pm), il che indica un'interazione significativa tra le molecole IBr.[15]
Reagisce con gli alcheni dando l'addizione elettrofila:[7][16]
- R-CH=CH2 + I-Br → RCHBr=CH2I
In acqua IBr reagisce come ICl e gli altri interalogeni binari, formando l'acido ipoalogenoso dell'alogeno meno elettronegativo dei due, qui lo iodio, e l'acido alogenidrico dell'altro:[17]
- IBr + H2O → HIO + HBr
Può comportarsi da acido di Lewis e, con ioni Br -, ad esempio, forma lo ione complesso IBr2-:
- IBr + Br - → IBr2-
Questo ione è isoelettronico di valenza con il triioduro I3- e, come quet'ultimo, può essere isolato più facilmente come sale di cationi grandi, ad esempio è presente in RbIBr2 e CsIBr2;[18] di quest'ultimo è nota la struttura cristallina.[19] Le proprietà di IBr come acido di Lewis, insieme a quelle di I2, Br2, ICl ed altri interalogeni sono studiate nell'ambito del modello ECW;[20] come questi alogeni e interalogeni, IBr forma addotti e complessi a trasferimento di carica con molte specie donatrici.[21][22][23]
Allo stato fuso il composto mostra una discreta conducibilità, dovuta ad una reazione di dissociazione rappresentabile con la reazione seguente (una autoionizzazione):[3]
- 3 IBr3 ⇄ I2Br+(sol) + IBr2–(sol)
Questa autoionizzazione è del tutto analoga a quella del cloruro di iodio ICl.[24]
Note
Bibliografia
- (FR) M. Balard, Sur une substance particulière contenue dans l'eau de la mer, in Ann. Chim. Phys., vol. 32, 1826, pp. 337-383.
- GESTIS, Iodine bromide, su gestis.dguv.de, 2023. URL consultato il 5 marzo 2023. Pagina del bromuro di iodio nel data base GESTIS.
- (EN) N. N. Greenwood e A. Earnshaw, Chemistry of the elements, 2ª ed., Oxford, Butterworth-Heinemann, 1997, ISBN 0-7506-3365-4.
- (DE) A. F. Holleman e N. Wiberg, Lehrbuch der Anorganischen Chemie, Berlino, Walter de Gruyter, 2007, ISBN 978-3-11-017770-1.
- (EN) P. F. Jackisch, Bromine Compounds, in Kirk-Othmer Encyclopedia of Chemical Technology, 4ª ed., John Wiley & Sons, 1998.
- D. R. Lide (Editor), CRC Handbook of Chemistry and Physics, Internet Version 2005, su hbcponline.com, CRC Press, Boca Raton, 2005. URL consultato il 9 dicembre 2017.
- (EN) L. N. Swink e G. B. Carpenter, The crystal structure of iodine monobromide, IBr, in Acta Cryst., B24, 1968, pp. 429-433, DOI:10.1107/S0567740868002505.
Voci correlate
Altri progetti
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