Trifluoruro di bromo

Trifluoruro di bromo
	schema di struttura della molecola
	modello della molecola
Nomi alternativi
	Fluoruro di bromo(III)
Caratteristiche generali
Formula bruta o molecolare	BrF3
Massa molecolare (u)	136,90
Aspetto	liquido giallo paglierino
Numero CAS	7787-71-5
Numero EINECS	232-132-1
PubChem	24594
SMILES	FBr(F)F
Proprietà chimico-fisiche
Densità (g/cm3, in c.s.)	2,803
Solubilità in acqua	reazione violenta
Temperatura di fusione	8,8 °C (281,9 K)
Temperatura di ebollizione	398,9 (125,7 °C)
Indicazioni di sicurezza
Simboli di rischio chimico
Frasi R	2,8, 23, 24, 25, 35

Il trifluoruro di bromo è il composto inorganico interalogeno tra bromo e fluoro con formula BrF₃. In condizioni normali è un liquido volatile di colore paglierino e odore irritante. Ha forti proprietà fluoruranti, anche se meno di ClF₃. Viene usato per produrre esafluoruro di uranio, UF₆, nella lavorazione e riprocessamento dei combustibili nucleari. BrF₃ è un composto pericoloso, tossico e corrosivo, che esplode a contatto con acqua o composti organici.

Struttura modifica

BrF₃ è un composto molecolare; la molecola ha forma a T, con simmetria C_2v, analogamente alle specie ClF e IF₃. Questa struttura è in accordo con la teoria VSEPR, che prevede che le due coppie di elettroni non condivise occupino due posizioni equatoriali in uno schema di base di bipiramide trigonale. La distanza tra l'atomo di bromo e gli atomi di fluoro assiali è di 1,81 Å, mentre il fluoro equatoriale dista 1,72 Å. L'angolo tra il fluoro equatoriale e quelli assiali è un po' minore di 90°; l'angolo osservato è di 86,2° a causa della notevole repulsione generata nel piano equatoriale tra le due coppie non condivise.^[1]^[2]

Sintesi modifica

BrF₃ fu descritto per la prima volta nel 1906 da Paul Lebeau, che lo ottenne facendo reagire bromo e fluoro a 20 °C:^[3]

{\ce {Br2 + 3F2 -> 2BrF3}}

BrF₃ si può ottenere anche per disproporzione di BrF:^[4]

{\ce {3BrF -> BrF3 + Br2}}

Reattività modifica

BrF₃ è un agente fluorurante energico, anche se meno forte di ClF₃. Allo stato liquido BrF₃ è un solvente aprotico ionizzante e può essere usato per preparare fluoruri binari a partire da metalli e ossidi. Ad esempio:^[1]

{\ce {B2O3 + 2BrF3 -> 2BF3 + Br2 + 3/2 O2}}

Il liquido conduce elettricità, dato che dà autoionizzazione:

{\ce {2BrF3 <=> [BrF2]+ + [BrF4]-}}

I due ioni [BrF₂]⁺ e [BrF₄]^– sono presenti nel solvente puro solo in piccola quantità (circa 0,09 M), dato il valore della costante di autoionizzazione (8,0 x 10^–3 a 8 °C).^[2]

Sali contenenti gli ioni [BrF₂]⁺ e [BrF₄]^– si possono ottenere per reazione con altri fluoruri. Con fluoruri ionici BrF₃ agisce come acido di Lewis. Ad esempio con KF:^[2]

{\ce {KF + BrF3 -> K+ + [BrF4]-}}

Con fluoruri molecolari accettori di ioni F^– più forti di BrF₃ si ha invece la formazione di sali contenenti [BrF₂]⁺. Ad esempio:^[2]

{\ce {SbF5 + BrF3 -> [BrF2]+ + [SbF6]-}}

Sicurezza modifica

BrF₃ è un composto molto reattivo e pericoloso. Esplode a contatto con acqua o composti organici. Provoca ustioni alla pelle, agli occhi e all'apparato respiratorio.^[5]

Note modifica

^ ^a ^b N. N. Greenwood, A. Earnshaw, Chemistry of the elements, 2ª ed., Oxford, Butterworth-Heinemann, 1997, ISBN 0-7506-3365-4.
^ ^a ^b ^c ^d C. E. Housecroft, A. G. Sharpe, Inorganic chemistry, 3ª ed., Harlow (England), Pearson Education Limited, 2008, ISBN 978-0-13-175553-6.
^ P. Lebeau, Action du fluor sur le chlore et sur le brome. Trifluorure de brome, in Ann. Chim. Phys., vol. 9, 1906, pp. 241-263. URL consultato il 25 maggio 2011.
^ J. H. Simons, Bromine(III) fluoride: (bromine trifluoride), in Inorg. Synth., vol. 3, 1950, pp. 184-186, DOI:10.1002/9780470132340.ch48.
^ Matheson Tri-Gas, Scheda di sicurezza di BrF₃ (PDF), su mathesongas.com. URL consultato il 25 maggio 2011 (archiviato dall'url originale il 13 maggio 2012).

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[GE-1] N. N. Greenwood, A. Earnshaw, Chemistry of the elements, 2ª ed., Oxford, Butterworth-Heinemann, 1997, ISBN 0-7506-3365-4.

[HS-2] C. E. Housecroft, A. G. Sharpe, Inorganic chemistry, 3ª ed., Harlow (England), Pearson Education Limited, 2008, ISBN 978-0-13-175553-6.

[3] P. Lebeau, Action du fluor sur le chlore et sur le brome. Trifluorure de brome, in Ann. Chim. Phys., vol. 9, 1906, pp. 241-263. URL consultato il 25 maggio 2011.

[4] J. H. Simons, Bromine(III) fluoride: (bromine trifluoride), in Inorg. Synth., vol. 3, 1950, pp. 184-186, DOI:10.1002/9780470132340.ch48.

[5] Matheson Tri-Gas, Scheda di sicurezza di BrF₃ (PDF), su mathesongas.com. URL consultato il 25 maggio 2011 (archiviato dall'url originale il 13 maggio 2012).

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