Trifluoruro di bromo

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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]
PubChem 24594
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
Tossico Corrosivo
Frasi R 2, 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 | modifica sorgente]

BrF3 è un composto molecolare; la molecola ha forma a T, con simmetria C2v, 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 | modifica sorgente]

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

Br2 + 3F2 → 2BrF3

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

3BrF → BrF3 + Br2

Reattività[modifica | modifica sorgente]

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]

B2O3 + 2BrF3 → 2BF3 + Br2 + 3/2 O2

Il liquido conduce elettricità, dato che dà autoionizzazione:

2BrF3 ⇄ [BrF2]+ + [BrF4]

I due ioni [BrF2]+ e [BrF4] sono presenti nel solvente puro solo in piccola quantità, 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]

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]

SbF5 + BrF3 → [BrF2]+ + [SnF6]

Sicurezza[modifica | modifica sorgente]

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 | modifica sorgente]

  1. ^ a b N. N. Greenwood, A. Earnshaw, Chemistry of the elements, 2ª ed., Oxford, Butterworth-Heinemann, 1997. ISBN 0-7506-3365-4.
  2. ^ 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.
  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 25-5-2011.
  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. URL consultato il 25-5-2011.
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