Decaborano
| Decaborano | |
|---|---|
 | |
| Nome IUPAC | |
| decaborano(14) | |
| Caratteristiche generali | |
| Formula bruta o molecolare | B10H14 |
| Massa molecolare (u) | 122,22 |
| Aspetto | cristalli bianchi |
| Numero CAS | |
| Numero EINECS | 241-711-8 |
| PubChem | 6328162 |
| SMILES | [H]1[BH]234[BH]156[BH]278[BH]39([H]4)[BH]712[BH]853[BH]645[BH]311[BH]922[BH]14([H]5)[H]2 e [BH3]1[BH]23[BH]45[BH]26[BH]37[BH]18[BH]79[BH]64[BH]89[BH3]5 |
| Proprietà chimico-fisiche | |
| Densità (g/cm3, in c.s.) | 0,94 |
| Temperatura di fusione | 100 °C (373 K) |
| Temperatura di ebollizione | 486 (213 °C) |
| Proprietà tossicologiche | |
| DL50 (mg/kg) | 64 (orale, ratto) |
| Indicazioni di sicurezza | |
| Punto di fiamma | 353 (80 °C) |
| TLV (ppm) | 0,05 |
| Simboli di rischio chimico | |
 
| |
| Frasi R | 11, 24/25, 26 |
| Frasi S | 9, 28, 36/37/39, 45 |
Il decaborano è il borano con formula B10H14. In condizioni standard è un solido cristallino bianco. È uno dei principali idruri cluster del boro, importante per la sua struttura e come precursore di altri idruri di boro.
Nomenclatura[modifica | modifica wikitesto]
Nella nomenclatura IUPAC dei borani, B10H14 si chiama decaborano(14), dato che il numero di atomi di boro si indica con il prefisso, e il numero di idrogeni si indica tra parentesi in numeri romani.
Proprietà fisiche[modifica | modifica wikitesto]
B10H14 è un solido cristallino bianco, diamagnetico, con il caratteristico odore forte, tipico dei borani, descritto a volte come di muffa o amaro, simile al cioccolato. Le sue caratteristiche fisiche assomigliano a quelle di composti organici come naftalene e antracene, nel senso che può essere sublimato sotto vuoto a temperatura moderata. Il più comune metodo di purificazione è la sublimazione. Come i composti organici è molto infiammabile, e brucia con una fiamma verde, come altri idruri del boro. In aria umida è stabile, ma si idrolizza in acqua bollente, liberando idrogeno e formando una soluzione di acido borico. È solubile in acqua fredda e in vari solventi apolari o moderatamente polari.
Struttura[modifica | modifica wikitesto]
In B10H14 i dieci atomi di boro sono legati tra loro e formano una struttura che assomiglia ad un ottadecaedro (solido con diciotto facce) incompleto. Ogni atomo di boro ha un idrogeno "radiale", e i quattro atomi di boro vicini all'apertura del cluster hanno anche gli altri quattro idrogeni legati a ponte. Nella terminologia della chimica dei cluster, questa struttura è detta "nido".
Sintesi[modifica | modifica wikitesto]
Il B10H14 è di solito sintetizzato per pirolisi di cluster idruri di boro più piccoli. Ad esempio, si ottiene decaborano per riscaldamento di B2H6 o B5H9, con eliminazione di idrogeno.[1]
Reattività[modifica | modifica wikitesto]
B10H14 è un solido stabile all'aria, ma facilmente infiammabile. Può dar luogo a vari tipi di reazioni.
B10H14 reagisce con basi di Lewis come CH3CN e Me2S, per dare derivati di formula B10H12•2L.
- B10H14 + 2L → B10H12L2 + H2
Queste specie, classificate come cluster "aracno", reagiscono a loro volta con acetilene per formare orto-carborani con struttura "closo":
- B10H12•2L + C2H2 → C2B10H12 + 2L + H2
B10H14 è un acido di Brønsted debole. Perdendo un protone si forma l'anione [B10H13]–, anch'esso con struttura "nido". In condizioni più drastiche si può rimuovere un secondo protone formando la specie [B10H12]2– che può agire da legante bidentato, come ad esempio in [Zn(B10H12)]2–.[1]
B10H14 può essere ridotto con metalli alcalini per formare l'anione [B10H14]2–, con struttura "aracno" come i derivati B10H12•2L.
B10H14, se combinato con acido nitrico HNO3, reagisce in modo fortemente esplosivo dopo alcuni secondi dall'aggiunta di quest'ultimo.
Applicazioni[modifica | modifica wikitesto]
B10H14 è disponibile in commercio per scopi di ricerca. Non ha trovato applicazioni a livello industriale, anche se è stato studiato in vista di molteplici impieghi, ad esempio come possibile additivo per propellenti per razzi.
Sicurezza[modifica | modifica wikitesto]
Come tutti i borani, anche B10H14 è facilmente infiammabile, ed è molto tossico per inalazione, ingestione e per contatto con la pelle. Non ci sono dati sulle eventuali proprietà cancerogene.[2]
Note[modifica | modifica wikitesto]
- ^ a b N. N. Greenwood, A. Earnshaw, Chemistry of the elements, 2ª ed., Oxford, Butterworth-Heinemann, 1997, ISBN 0-7506-3365-4.
- ^ Alfa Aesar, Scheda di sicurezza di B10H14 (PDF), su alfa.com:. URL consultato il 2 maggio 2011.
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