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composto chimico Da Wikipedia, l'enciclopedia libera
Il pentaborano(9) o nido-pentaborano(9) è il composto binario di formula B5H9. È uno dei più noti borani, composti chimici costituiti da boro e idrogeno.[2]
Pentaborano(9) | |
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Nome IUPAC | |
pentaborano(9) | |
Nomi alternativi | |
pentaborano | |
Caratteristiche generali | |
Formula bruta o molecolare | B5H9 |
Massa molecolare (u) | 63,13 |
Aspetto | liquido incolore di odore pungente |
Numero CAS | |
Numero EINECS | 243-194-4 |
SMILES | [BH]123[BH]456[BH]17([BH]28([BH]34([H]5)[H]8)[H]7)[H]6 |
Proprietà chimico-fisiche | |
Densità (g/cm3, in c.s.) | 0,61[1] |
Solubilità in acqua | decomposizione |
Temperatura di fusione | −46,7 °C (226 K)[1] |
Temperatura di ebollizione | 58,4 °C (332 K)[1] |
Tensione di vapore (Pa) a 20 °C K | 220 hPa[1] |
Indicazioni di sicurezza | |
Punto di fiamma | 30 °C[1] |
Limiti di esplosione | 0,42 - 98%[1] |
B5H9 fu ottenuto per la prima volta da Alfred Stock nel 1924 per pirolisi del diborano.[3] Si può preparare anche facendo passare una miscela di diborano e idrogeno per tre secondi attraverso un forno a 250 °C.[2] Queste sintesi ad alta temperatura sono complicate da reazioni di interconversione tra diversi borani.[4] Una sintesi migliorata parte da sali di B3H8−, che viene convertito a B3H7Br− con HBr. Il pentaborano è ottenuto infine per pirolisi dall'anione bromurato.[5]
La struttura della molecola è basata sulla forma di una piramide a base quadrata definita dai cinque atomi di boro; ogni atomo di boro ha un legante idrogeno terminale e gli altri quattro idrogeni sono legati a ponte tra i quattro atomi di boro alla base della piramide. Questa struttura è classificata come gabbia di tipo nido. La distanza B–B è di 177 pm tra gli atomi di boro alla base della piramide, e di 166 pm tra la base e il vertice.[6]
B5H9 è un composto termicamente stabile fino a 200 °C ma estremamente reattivo. A temperatura ambiente è piroforico e può reagire in modo esplosivo con alcoli, ammoniaca, ossigeno, esteri, eteri, idrocarburi alogenati e chetoni. Reagisce in modo pericoloso in presenza di acqua, aria e calore, con rilascio di boro e idrogeno.[1][7]
B5H9 reagisce con basi di Lewis formando addotti. Ad esempio con trimetilfosfina forma [B5H9(PMe3)2]. Può reagire anche come acido di Brønsted debole: a bassa temperatura può perdere uno degli idrogeni a ponte formando B5H8−. Quest'ultimo anione può fungere da "classico" legante a due elettroni in complessi come [CuI(B5H8)(PPh3)2]. B5H9 e B5H8− possono inoltre dar luogo a varie reazioni di crescita o degradazione della gabbia di atomi di boro.[2]
Il pentaborano(9) è stato studiato alla fine del 1950 negli Stati Uniti e nel 1960 da Valentin Petrovič Gluško in URSS come possibile combustibile per razzi. Dal punto di vista tecnico è risultato difficile assicurare una completa combustione a B2O3, e la formazione di composti polimerici tende a ostruire gli scarichi.[4] L'impiego è stato inoltre impedito per la presenza di troppi problemi di tossicità e sicurezza.[8]
B5H9 è un liquido presumibilmente in grado di provocare ustioni agli occhi, alla pelle e a tutte le mucose. L'inalazione di quantità a concentrazione tra 0,1 e 1 ppm non è rilevabile all'olfatto ma è tossica e provoca danni al sistema nervoso centrale. Non ci sono dati su possibili effetti cancerogeni.