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TEMA9

COMBINACIONES HALOGENADAS DE LOS ELEMENTOS NO METLICOS DE LOS GRUPOS 17-13

Tema 9. Combinaciones Halogenadas de los Elementos no metlicos


13 14 15 16 17 18

He

B C N O F Ne

Si P S Cl Ar

As Se Br Kr

Te I Xe

At Rn

Introduccin Los haluros de los elementos no metlicos son ms numerosos y, en general, ms estables que los hidruros. La causa de que se formen tantos haluros se debe al hecho de que un elemento puede formar distintos compuestos con un mismo halgeno. En este tema se estudian los compuestos halogenados por grupos del sistema peri-dico, empezando por los interhalogenados, y terminando con los haluros del boro.

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Objetivos

Conocer las distintas combinaciones que los halgenos pueden formar entre s y con otros elementos no metlicos

Predecir los enlaces de los diferentes compuestos Deducir las correspondientes estructuras y propiedades Conocer los mtodos de obtencin y las aplicaciones de dichos

compuestos Palabras clave Interhalgenuros - Efecto estrico Desproporcionacin Fuerzas de van der Waals Autoionizacin

CONTENIDOS 9.1. Combinaciones de los elementos del grupo 17 entre s. 9.2. Combinaciones halogenadas de los elementos del grupo 16: azufre, sele-

nio y teluro. 9.3. Combinaciones halogenadas de los elementos del grupo 15: nitrgeno,

fsforo y arsnico. 9.4. Combinaciones halogenadas de carbono y silicio. 9.5 Combinaciones halogenadas del boro.

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9.1 Combinaciones de los elementos del grupo 17 entre s

Los halgenos se combinan entre ellos mismos formando compuestos molecula-res con frmulas: XY, XY3, XY5, XY7, en los que X es el halgeno ms pesado, el me-nos electronegativo.

La mayora de los compuestos interhalogenados superiores son fluoruros. XY

Se han preparado compuestos interhalogenados diatmicos con todos los ele-mentos, pero muchos son inestables, como el BrF que se desproporciona fcilmente, y el IF es inestable a temperatura ambiente, segn las reacciones siguientes respecti-vamente:

3 BrF Br2 + BrF3 5 IF 2 I2 + IF5

Las molculas biatmicas tienen enlace covalente, aumentando la polaridad del

mismo con la diferencia de electronegatividad entre los correspondientes halgenos.

El ICl es un slido existente en dos formas cristalinas, estando las molculas unidas entre si formando cadena en zig-zag. El IBr tiene una estructura similar pero diferencindose en las uniones intermoleculares que en este ltimo son entre I y Br, mientras que en el ICl son: Cl con Cl, I con I y Cl con I XY3

Los compuestos XY3 tienen cinco pares de electrones de valencia alrededor del tomo X. La estructura de estos compuestos es en forma de T algo distorsionada, ya que el ngulo YXY es algo menor de 90.

El ICl3 es dimrico, siendo su estructura la que se indica a continuacin

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XY5

La estructura molecular de estos compuestos es de pirmide de base cuadra-da. En los pentafluoruros de Cl, Br y I, el tomo X est situado inmediatamente por debajo del plano de los cuatro tomos de F, siendo el ngulo del quinto F con el plano de los otros cuatro, de 90 para el Cl y de ~ 80 para el I.

XY7

Slo se conoce el IF7. La estructura ms probable es la bipirmide pentagonal que se muestra en la figura, o de octaedro distorsionado.

Propiedades fsicas

En la siguiente tabla se recogen algunas propiedades fsicas de los compues-tos interhalogenados.

Comparando las entalpas de formacin se deduce que BrCl, ICl y IBr no son

estables respecto a su descomposicin en los halgenos correspondientes, pero los fluoruros si son estables respecto a esta descomposicin e inestables para su des-composicin para dar un haluro superior ms estable.

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Tabla 9.1. Propiedades de los compuestos interhalogenados

XY Est. Fsico a 25C

P. fusin/C P. ebull/C Hf (25C) kJ/mol

Energa en-lace kJ/mol

ClF Gas incoloro - 156 - 100 -50 257 BrF Gas marrn claro - 33 -20 -59 249 IF Muy inestable - - - 280 BrCl Equilibrio disoc - - 15 218 ICl Slido rojo 27 () 14() -100 -24 207 IBr Slido negro 40 116 -10 175 XY3 ClF3 Gas incoloro - 76 12 -163 172 BrF3 Lquido amarillo 9 126 -300 201 IF3 Slido amarillo - - -500 - I2Cl6 Slido naranja 64 (subl) - -89 - XY5 ClF5 Gas incoloro - 103 -13 -255 153 BrF5 Lquido incoloro - 60 41 -459 183 IF5 Lquido incoloro 9 100 -865 268 XY7 IF7 Gas incoloro 5 (subl) - -962 -

Propiedades qumicas

La estabilidad trmica de los compuestos biatmicos se corresponde con la di-ferencia de electronegatividades entre los tomos correspondientes:

IF > BrF > ClF > ICl > IBr > BrCl

Cuanto ms polar sea el enlace ms trmicamente estable es la molcula.

Todos los compuestos interhalogenados son oxidantes. El ClF reacciona con metales y con no metales para formar los correspondientes fluoruros. Acta como agente de fluoracin y oxidacin.

Los haluros ms estables respecto a su descomposicin en haluros superiores como ICl, IBr, en estado lquido se autoionizan:

3 IBr I2Br+(sol) + IBr2- (sol)

El ClF3 y el BrF3 tienen propiedades fluorantes, siendo ms enrgicos que fluoruros superiores, pudiendo reaccionar incluso de forma explosiva con la materia orgnica.

El BrF3 tambin se autoioniza en estado lquido:

2 BrF3 BrF2+ (sol) + BrF4- (sol)

Todos ellos son disolventes de compuestos inicos.

Los compuestos interhalogenados se disuelven en disolventes orgnicos, en los que tambin se ionizan, y reaccionan con el agua violentamente.

La reactividad disminuye en la siguiente forma: ClFn > BrFn > IFn

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Para una serie de fluoruros de un mismo halgeno, la reactividad mayor la tie-ne el que tenga mayor contenido de flor. Mtodos de preparacin

Todos los compuestos interhalogenados se preparan por combinacin directa de los elementos en un tubo de niquel. Controlando la temperatura y la proporcin relativa de los halgenos correspondientes se obtienen productos diferentes.

Cl2 + F2 470K 2ClF Cl2 + 3 F2 (exceso F2) 550K 2 ClF3

Aplicaciones

Los compuestos interhalogenados de flor son agentes de fluoracin. Uno de sus usos ms importantes es el reprocesado de combustible nuclear formando el hexafluoruro de Uranio:

U + 3ClF3 UF6 + 3ClF

El BrF3 se utiliza como disolvente no acuoso. 9.2. Combinaciones halogenadas de los elementos del grupo 16: azufre, sele- nio y teluro.

Los halgenos forman combinaciones binarias con los elementos del grupo 16. Estas combinaciones tienen por frmulas generales las siguientes: Estado oxidacin < 1 < 1 1 2 4 5 6 A2X A3X2 A2X2 AX2 AX4 A2X10 AX6

AX A4X16 A4X4

En la siguiente tabla se recogen algunos de los haluros conocidos: De la tabla anterior se puede deducir que:

1. Al disminuir las electronegatividades de X y A, tambin disminuye el nmero de combinaciones.

2. El nmero de combinaciones est influenciado por el efecto estrico (tamao de X y A).

La mayora de los haluros de los elementos del grupo del azufre son fluoruros. La estructura molecular de estos haluros, en particular de los fluoruros, se detalla a continuacin.

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Tabla 9.2. Haluros de elementos no metlicos del grupo 16

E.O Tipo F Cl Br I

S

< 1 1 2 4 5

6

A2X ; A2X2 (AX)n (AX2)n (AX4)n (A2X10) AX6

------ S2F2 , SSF2 SF2 , S2F4 SF4 S2F10 SF6

S3 Cl2 S2 Cl2 S Cl2 S Cl4 ------ ------

------ S2 Br2 S Br2 ------ ------ ------

------- S2 I2 S I2 ------ ------ ------

Se

< 1 1 2 4 5

6

------ Se2F2, SeSeF2 Se F2 Se F4 ------- Se F6

------ Se2 Cl2 Se Cl2 Se4 Cl16 ------- -------

------ Se2 Br2, SeBr SeBr2 Se4 Br16 ------ ------

------ ------ ------ ------ ------ ------

Te

< 1 1 2 4 5

6

------- ------- ------- TeF4 Te2F10 TeF6

Te2Cl,Te3Cl2 ------ TeCl2 Te4Cl16 ------ ------

Te2Br ------ TeBr2 Te4Br16 ------ ------

Te2I Te4I4,TeI ------ Te4I16 ------ ------

AX2

La molcula es de forma angular. A2X2

El S2F2 existe en las dos formas ismeras que se representan:

Estos ismeros son inestables con respecto a la desproporcionacin en SF4 y

S, y son muy reactivos. AX4

Estructura deriva de una bipirmide trigonal:

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A2X10 La molcula tiene estructura alternada, y es muy oxidante:

AX6 El SF6 se caracteriza por su gran estabilidad y su no reactividad qumica:

Propiedades fsicas

Las propiedades fsicas de estos haluros covalentes dependen fundamental-mente de las fuerzas de van der Waals, las cuales pueden ser de dispersin, que au-mentan con el tamao de los tomos, de orientacin y de induccin, estas ltimas de-penden de la simetra de la molcula y de la polaridad de los enlaces.

Segn esto, se puede generalizar que para los haluros con una frmula genri-ca dada, los puntos de fusin y de ebullicin aumentan con el tamao, asimismo el color se hace ms intenso.

Al pasar de un haluro a otro, se produce un aumento de la simetra molecular y se produce una disminucin de los puntos de fusin, de ebullicin, de las entalpas y del color. Propiedades qumicas a) Estabilidad trmica

La estabilidad trmica aumenta al disminuir la polaridad del enlace y al aumen-tar la simetra molecular.

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Segn lo dicho anteriormente, los haluros menos estables trmicamente son aquellos en los que el anfgeno tiene menor estado de oxidacin y la estabilidad au-menta al aumentar el estado de oxidacin.

Los ms estables de todos son los AX6, as por ejemplo las entalpas de des-composicin son:

F6S 3 F2 + S H = 1095 kJ/mol

F6Se 3 F2 + Se H = 1028 kJ/mol

F6Te 3 F2+ Te H = 1317 kJ/mol

b) Hidrlisis

El comportamiento de los haluros de los elementos del grupo 16 frente al agua es paralelo a su estabilidad trmica.

La estabilidad frente al agua aumenta con la simetra molecular y al disminuir la polaridad del enlace. As, al aumentar el estado de oxidacin del anfgeno aumenta la estabilidad frente al agua. Para haluros con la misma frmula, la estabilidad disminuye al aumentar la polaridad del enlace. - A2X2

Reaccin inmediata y espontnea

5 S2F2 + 6H2O S8 + 10 HF + H2SnO6 (cido politinico n= 4-6)

- AX2 Reaccin rpida

Cl2S + H2O S8 + H2S + H2SnO3 + HCl n= 1,2

- AX4

La reaccin es rpida, pero la velocidad depende de la polaridad del enla-

ce AX4 + 2H2O 4HX + AO2 2H O H2AO3

- A2X10

El S2F10 es bastante estable frente a la hidrlisis

No se hidroliza en medio neutro No se hidroliza en medio bsico en fro Se ataca con KOH a alta temperatura Se ataca por Fe, Cu, Pt a alta temperatura

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- AX6

Son muy inertes a temperatura ambiente:

SF6 + H2O no reacciona SeF6+H2O no reacciona

TeF6 + 6 H2O >H6TeO6 + 6HF

El SF6 es el ms estable y no reacciona ni con el O2 ni con NH3, incluso al rojo. Al aumentar la polaridad del enlace aumenta la reactividad. Mtodos de preparacin

El mtodo general es por sntesis directa, mtodo que es til en la mayora de los casos:

mA + n/2 X2 Am Xn

Otros mtodos que se emplean son:

haluro superior + anfgeno haluro inferior + halgeno descomposicin trmica de un haluro superior

- A2X2

Sntesis directa: X2 + A 2 A2X2 Otros mtodos: SeBr4 + 3Se 2Se2Br2

- AX2

Sntesis directa: X2+ A AX2

Otros mtodos: Cl4Te + Te 2 TeCl2 Br4Te + Te 2 TeBr2 S2Cl2 + Cl2 2 SCl2 TeBr4 Br2 + TeBr2 - AX4

Sntesis directa: 2X2 + A AX4 Otros mtodos: 2TeF6 + Te 180C 3 TeF4 - A2X10

El S2F10 se obtiene como subproducto de la preparacin del SF6

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- AX6

Sntesis directa: S SF6 H = -1095 kJ/mol 3 F2 + Se SeF6 H = -1028 kJ/mol

Te TeF6 H = -1317 kJ/mol Aplicaciones

- Los fluoruros de azufre, con estados ms bajos de oxidacin, actan como agentes fluorantes.

- El SF6, dada su alta inercia se emplea como gas aislante en generadores de al-to voltaje.

- El S2Cl2 se emplea en la vulcanizacin en fase vapor de ciertos cauchos. - El S2Cl2 y SCl2 como agentes clorantes.

9.3. Combinaciones halogenadas de los elementos del grupo 15: nitrgeno,

fsforo y arsnico.

Los haluros binarios de los elementos del grupo del nitrgeno tienen por frmu-las generales las siguientes:

Estado oxidacin < 1 1 2 3 5 A3X AX A2X4 AX3 AX5 A2X2

Adems se reconocen numerosos haluros mixtos y haluros complejos de estos

elementos.

En este tema se estudian los haluros binarios, de los cuales se conocen los que se recogen en la siguiente tabla: Tabla 9.3. Haluros binarios de elementos no metlicos del grupo 15

Estado oxidacin Tipo F Cl Br I

N

< 1 1 2 3 5

A3X AX, A2X2

A2X4 AX3 AX5

N3F Cis y trans N2F2

N2F4 NF3 ------

----- ----- ----- NCl3 -----

----- ----- ----- NBr3 -----

----- ----- ----- ----- -----

P

< 1 1 2 3

5

----- ----- P2F4 PF3 PF5

----- -----

P2Cl4 PCl3 PCl5

----- -----

P2Br4 PBr3 PBr5

----- ----- P2I4 PI3 PI5

As

< 1 1 2 3 5

----- ----- ----- AsF3 AsF5

----- ----- -----

AsCl3 AsCl5

----- ----- -----

AsBr3 -----

----- ----- AsI4 AsI3 -----

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De todos los haluros binarios antes citados, los ms importantes son los AX3 y AX5. Estructuras moleculares

Hay cinco fluoruros binarios de nitrgeno: N3F, cis-y trans- N2F2 , N2F4 y NF3 N3F

Acida de flor: N N N

F A2X2

Difluoruro de dinitrgeno: F F F N N N N F cis trans A2X4

Tetrafluoruro de dinitrgeno: N2F4 F F

N N

F F AX3

NF3 molcula piramidal:

N F F F AX5

No se conocen los haluros tipo NX5, por la falta de orbitales d en el nitrgeno. Propiedades fsicas

Al ser sustancias fundamentalmente covalentes, estos compuestos tienen ba-jos puntos de fusin y ebullicin, que aumentan conforme lo hace el peso molecular.

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Algunos como el Cl5P y Br5P en estado slido se encuentran formando estruc-turas inicas.

Cl4P+ Cl6P- ; Br4P+Br6P- Propiedades qumicas a) Estabilidad trmica

- A2X4 : son muy inestables y tienden a formar los AX3 - AX3 : son los ms estables, as el NF3

NF3 3/2 F2 + N2 G298 = - 83,3 kJ/mol

La estabilidad de AX3 disminuye al aumentar la polaridad del enlace. - AX5 : son en general menos estables que los trihaluros

PF5 bastante estable

PCl5 PCl3 + Cl2, completa 300 C PBr5 PBr3 + Br2, completa a 35C

b) Autoionizacin

Salvo los NX3 y PX3 , los restantes se autoionizan en estado fundido:

2SbF3 SbF4- + SbF2+

Todos los del tipo AX5 se autoionizan:

2PCl5 PCl6- + PCl4+ c) Hidrlisis

- AX3 : todos se hidrolizan, siendo el ms estable el NF3 , que en condiciones

normales no se hidroliza.

La reaccin depende del tomo central: a) A N

NCl3 + 3 H2O 3 HClO + NH3 b) A P, As

AX3 + 3 H2O A 3 HX + H3XO3

c) A Sb , se producen compuestos insolubles de antimonilo. Los fluoruros no reaccionan. - AX5 ; A P, As o Sb, la hidrlisis es muy rpida

AX5 + 4 H2O H3AO4 + 5 HX

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d) Carcter cido-base

- AX3: el tomo central tiene un par de electrones libres, por lo que se comportan

como bases de Lewis. El NF3, sin embargo, no es base de Lewis por tener el par electrnico muy re-tenido. El PF3 es muy txico, teniendo un efecto similar al CO, se une a la hemoglobi-na.

- AX5 : se comportan como cidos Lewis, pudiendo formar complejos AX6- , en los que la hibridacin del tomo central pasa a ser sp3d2

Mtodos de preparacin

- A2X2: el nico compuesto que se conoce es el N2F2 (difluorodiaceno o difluirodimi-

na), que se obtiene a partir de la difluoroamina.

2 F2NH + 2 FK 2 F2HK + N2F2

- A2X4: el ms importante, N2F4 (tetrafluorohidracina), se obtiene como subproducto en la obtencin del NF3.

F2 + NH3 Cu NF3 + N2F2 +N2F4

- AX3 : excepto los trifluoruro y los haluros de nitrgeno, los dems se obtienen

por sntesis directa con exceso del elemento A: 2 A (exceso) + 3 X2 AX3 El F3N se obtiene bien por la reaccin:

F2 + NH3 Cu NF3 + N2F2 + N2F4

O bien por electrolisis de FNH4 en HF, utilizando electrodos de cobre. Los fluoruros se pueden obtener a partir de los cloruros ms fluor:

2 ACl3 + 3 F2 2 AF3 + 3 Cl2

El NCl3 se obtiene por cloracin de disoluciones de haluros inicos en disoluciones dbilmente cidas:

NH4Cl + Cl2 H + Cl3N

- AX5 : estos compuestos se obtienen por sntesis directa utilizando un exceso

de halgeno:

2 A + 5X2 (exceso) 2AX5

En el caso del PF5 es preferible partir del PCl5:

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2 PCl5 + 5 F2Ca 300 400C 5 Cl2Ca + 2 PF5

Aplicaciones

NCl3: se emplea como blanqueante y estirilizante

PCl3: se utiliza para la preparacin de compuestos organofosforados (aditivos para lubricantes y combustibles, retardante de llamas, intermedio en la manufactura de insecticidas).

PCl5 : es un importante intermedio en la industria qumica.

PI3 : es un poderoso desoxigenante. 9.4. Combinaciones halogenadas de carbono y silicio

Se conocen los tetrahaluros AX4, y los AnXn+2. Para el C n puede ser elevado, en el caso del Si, si X F, Br, I n=2, y si X Cl, n= 1-6. Estructura molecular - AX4: son molculas discretas con estructura tetradrica - AnX2n+2: la hibridacin es sp3 y la estructura similar a la de los hidrocarburos alifti- cos. Propiedades fsicas

- A X4: son compuestos fundamentalmente covalentes. Tienen puntos de fusin y ebullicin bajos, que aumentan al aumentar el tamao.

- AnX2n+2: son compuestos covalentes. Los puntos de fusin y ebullicin aumentan al aumentar el tamao.

Propiedades qumicas

a) Estabilidad trmica

- AX4 : depende de la fortaleza del enlace. En general, son menos estables cuanto mayor sea el tamao del tomo central y del halgeno.

- A2X2n+2 : la estabilidad disminuye al aumentar el volumen del tomo A, al au-mentar n y el tamao de X

b) Carcter cido-base

- AX4 : Los CX4 no tienen orbitales atmicos d, por lo que no se comportan como cidos de Lewis. El SiX4 se comporta como cido de Lewis dbil.

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Hidrlisis

- AX4 : Si A C no se hidroliza por no tener orbitales atmicos d. Los restantes si se hidrolizan:

AX4 + 2 H2O AO2 (hidratado) + 4 HX

En el caso del SiF4 se produce una reaccin secundaria:

SiF4 + 2 HF [ F6Si]2- + 2H+

La facilidad con que se produce la hidrlisis disminuye al aumentar el carcter metlico de A.

- AnX2n+2 : se hidrolizan fcilmente , si A Si :

Si2Cl6 + 4 H2O H-OO-Si-Si-OOH + 6 HCl

cido slico-oxlico Mtodos de preparacin

- AX4 : sntesis directa, es el mtodo ms general:

2 Cl2 + Si SiCl4 (exceso de hidrgeno) Otros mtodos:

4 F- + SiO2 + 2 H2SO4 SiF4 + 2 SO42- + H2O

CCl4 + 4 ICH2CH3 CI4 + 4 ClCH2CH3

- AnX2n+2 : pueden obtenerse por reaccin de una aleacin de Si y Ca con el

halgeno F2

Si xCa + Cl2 X2Ca + SiX6 Br2

Si xCa + Cl2 Si2Cl6 +.+ Si6Cl14 + CaCl2

El hexafluoruro de disilicio se obtiene tambin:

Si2Cl6 + 3 ZnF2 SiF6 + 3 ZnCl2

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Aplicaciones

- El tetracloruro de carbono es muy empleado como disolvente. Se utiliza como intermedio para la preparacin de los freones (CClnFm), productos que se ca-racterizan por sus bajos puntos de fusin, viscosidad, tensin superficial y alta densidad. Son inertes, no txicos, no inflamables, inodoros y estables trmica-mente. Los freones se emplean en los sprays (clorofluorocarbonados) y en los frigorficos, pero producen la destruccin de la capa de ozono.

- Los fluorocarbonados se caracterizan por su resistencia a los cidos, lcalis,

agentes oxidantes y reductores y la mayora de los compuestos qumicos, siendo estables a T < 600C. El tefln (politetrafluoruro etileno) PTFE (-CF2-)n se emplea como agente protector y antiadherente en utensilios de cocina, cu-chillos, etc.

- El SiCl4 se emplea para la produccin de silicio libre de cloro para transistores.

9.5 Combinaciones halogenadas del boro

El boro forma numerosos haluros binarios, de los cuales los trihaluros BX3 mo-nomricos son los ms estables y ms estudiados. Estos trihaluros se pueden consi-derar como el primer trmino de la serie homloga BnXn+2. El segundo trmino B2X4, se conoce para los cuatro halgenos, pero solo el F forma las especies ms altamente encadenadas.

El cloro forma compuestos BnCln (cloro-polidricos) y especies anlogas de Br (n=7-10) y I (n=9). Tambin se conocen numerosos subhaluros no voltiles de Br y I, pero estos tienen una estequiometra y estructura incierta. Estructura molecular

Los trihaluros son molculas triangulares planas con hibridacin sp2 para el tomo de boro.

Las distancias de enlace B-X son inferiores a la suma de los radios covalentes correspondientes. Tabla 9.4. Distancias de enlace en trihaluros de boro

B F B Cl B Br B - I

Dist. Enlace exp

rcov

1.30 1.75 1.87 2.10 1.54 1.81 1.96 2.15

Este acortamiento en las distancias B-X es ms acusado en el caso del BF3, e indica la posible formacin de un enlace con cierto carcter mltiple. Ello se debe a que pueden formarse orbitales moleculares tetracntricos por retrodonacin p-p.

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Esto puede justificarse por la teora de enlace de valencia mediante hbridos en resonancia. F F+ F F B B- B- B- F F F F F+ F F F+

Dada la menor distancia F-B, la retrodonacin FB es ms importante que la Cl B, Br B y IB. Esto hace que estos trihaluros, que se comportan como cidos de Lewis, siendo su carcter aceptor en el sentido:

I3B > Br3B > Cl3B > F3B

De los restantes haluros de boro, se puede indicar que la estructura de los B2X4

es la siguiente: X X

B B estructura planar X X Propiedades fsicas

Todas ellos son compuestos moleculares voltiles. Los puntos de fusin y ebu-llicin aumentan al hacerlo el tamao molecular. Propiedades qumicas Trihaluros

Estos compuestos BX3 son muy reactivos, pero no tienen tendencia a dimeri-zarse.

Los trihaluros de boro forman un elevado nmero de compuestos de adicin con molculas (ligandos) que poseen un par de electrones solitario (basas de Lewis), segn todo esto los BX3 se comportan como cidos de Lewis, como se indic ante-riormente.

Los BX3 (X Cl,Br,I) se hidrolizan completamente en agua, segn la reaccin:

BX3 + 3 H2O 3 HX + B(OH)3 X Cl,Br,I

En el caso del BF3, produce con agua un compuesto de adicin (aducto): BF3.H2O y BF3.2H2O.

El BBr3 y BI3 se descomponen fcilmente.

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Haluros de boro inferiores

Los haluros de boro inferiores son mucho ms inestables que los correspon-dientes BX3, el ms estable de ellos es el B2F4, que se decompone a una velocidad del 3% por da, por ejemplo el B2Br4 se desproporciona rpidamente:

N B2X4 nBX3 + (BX)n

Los B2X4 se inflaman espontneamente al aire y reaccionan con H2 formando hidrohaluros.

La termlisis de B2Cl4 y B2Br4, a temperaturas moderadas, da lugar a la forma-cin de closohalgenoboranos BnXn (n=4, 8-12 para Cl y n=7-10 para Br), cuya estruc-tura es por ejemplo para el B4Cl4 Cl B Cl B B - Cl Estructura closo cerrada B Cl Preparacin

- El NF3 se prepara a escala industrial:

6 CaF2 + Na2B4O7 + 8 H2SO4 2 NaHSO4 + CaSO4 + 7 H2O + 4 BF3

Na2B4O7 + 12 HF 6 2H O [Na2O(BF3)4] 2 2 4H So+ 2 NaHSO4 + H2O + 4 BF3

La segunda proporciona un mayor rendimiento. - El BF3 a escala de laboratorio se prepara por descomposicin del compuesto:

tetrafluoroborato de diazonio:

PhN2BF4 PhF + N2 + BF3

- El BCl3 y BBr3 se preparan a escala industrial por halogenacin directa del xi-do de boro en presencia de C:

B2O3 + 3 X2 + 3 C 500C 6CO + 2 BX3 X Cl,Br

- El BI3 se obtiene tratando LiBH4 o bien NaBH4 con I2 a 125 200C, respecti-

vamente

20


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- El B2Cl4 se obtiene sometiendo BCl3 (vapor) a una descarga elctrica entre electrodos de Cu Hg.

2 >BCl3 + 2 Hg B2Cl4 + Hg2Cl2

- El B2F4 se obtiene por condensacin de BF y BF3

2 B +BF3 18501

CmmHg 3 BF

BF + BF3 B2F4

Aplicaciones - El BF3 es muy utilizado como catalizador en varios procesos industriales, reac-

ciones orgnicas, como la reaccin de Friedel-Crfts (alkilacin de hidrocarburos aromticos)

- Los BX3 se suelen emplear para la preparacin de boro cristalino.


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