Decaborano

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Decaborano
Struttura tridimensionale del decaborano
Nome IUPAC
decaborano(14)
Caratteristiche generali
Formula bruta o molecolareB10H14
Massa molecolare (u)122,22
Aspettocristalli bianchi
Numero CAS17702-41-9
Numero EINECS241-711-8
PubChem6328162
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 fusione100 °C (373 K)
Temperatura di ebollizione486 (213 °C)
Proprietà tossicologiche
LD50 (mg/kg)64 (orale, ratto)
Indicazioni di sicurezza
Punto di fiamma353 (80 °C)
TLV (ppm)0,05
Simboli di rischio chimico
Molto tossico Facilmente infiammabile
Frasi R11, 24/25, 26
Frasi S9, 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 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.

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]

  1. ^ a b N. N. Greenwood, A. Earnshaw, Chemistry of the elements, 2ª ed., Oxford, Butterworth-Heinemann, 1997, ISBN 0-7506-3365-4.
  2. ^ Alfa Aesar, Scheda di sicurezza di B10H14 (PDF), su alfa.com:. URL consultato il 2 maggio 2011.
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