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Monohidruro de boro

El borano(1) , monohidruro de boro , hidruroboro o borileno es una molécula con la fórmula BH. Existe como gas pero se degrada rápidamente cuando se condensa. Por el contrario, el grupo B 12 H 12 2- ( dodecaborato ), que tiene una fórmula empírica muy similar, forma sales robustas.

Formación

El monohidruro de boro se puede formar a partir del carbonilo de borano expuesto a la luz ultravioleta. BH 3 CO → BH + CH 2 O [2]

El monohidruro de boro se forma cuando los compuestos de boro se calientan a una temperatura alta en presencia de hidrógeno. [3]

El monohidruro de boro se forma cuando el anión boro B − reacciona con un ion hidrógeno H + . También se forma cuando el boro atómico reacciona con el hidrógeno. B + H 2 → BH + H. Hay demasiada energía en la reacción para que el BH 2 sea estable. [4]

El monohidruro de boro probablemente existe en las manchas solares , [5] pero hasta 2008 no se había detectado. [6]

Propiedades

El potencial de ionización es de alrededor de 9,77  eV . [7] La ​​energía de disociación de la molécula en estado fundamental es de 81,5 kcal/mol. [8] La afinidad electrónica es de aproximadamente 0,3 eV y se forma el ion HB − . [9]

El momento dipolar de la molécula en su estado fundamental es 1,27 debye y para el primer estado electrónico excitado A 1 Π es 0,58 debye. [10]

El espectro del monohidruro de boro incluye una banda molecular para la transición electrónica más baja X 1 Σ + → A 1 Π con un extremo de banda a 433,1 nm (para 0→0) y 437,1 (para 0→1) [3] El espectro contiene ramas P, Q y R. [10]

Aunque el BH es una molécula de capa cerrada, es paramagnética independientemente de la temperatura. [11]

Reacciones

El monohidruro de boro es inestable en masa y desaparece rápidamente en una escala de tiempo de 20 ns cuando se encuentra a una presión de 20 Torr . [12] El monohidruro de boro reacciona con el oxígeno, probablemente formando HBO. [2] El monohidruro de boro no muestra reacción con el metano , pero reacciona con el propano para dar C 3 H 7 BH 2. Con óxido nítrico (NO) probablemente produce HBO y HBNO. El monohidruro de boro parece agregarse a los enlaces dobles en compuestos orgánicos insaturados . También reacciona con el agua. [2]

El monohidruro de boro puede adoptar la forma de poliborano sólido (1) que se inflama espontáneamente en el aire. [13]

Se predice que el BH sólido adoptará una fase Ibam a presiones superiores a 50 GPa y luego se convertirá en una fase metálica P 6/ mmm a más de 168 GPa. [14]

Iones

Se conocen tanto un catión como un dicatión. El dicatión HB 2+ puede ser soportado por un marco de ligando donante σ con dos enlaces. [15] El dianión también puede ser estabilizado por una amina. [16]

Referencias

  1. ^ "Base de datos de moléculas GROMACS: monohidruro de boro". virtualchemistry.org . Archivado desde el original el 2021-07-10 . Consultado el 2019-07-22 .
  2. ^ abc Garland, Nancy L.; Stanton, CT; Fleming, James W.; Baronavski, AP; Nelson, HH (junio de 1990). "Estudio de la cinética de la reacción del monohidruro de boro con un reactor de alta temperatura". The Journal of Physical Chemistry . 94 (12): 4952–4956. doi :10.1021/j100375a036.
  3. ^ ab Abad, Carlos; Florek, Stefan; Becker-Ross, Helmut; Huang, Mao-Dong; Heinrich, Hans-Joachim; Recknagel, Sebastian; Vogl, Jochen; Jakubowski, Norbert; Panne, Ulrich (octubre de 2017). "Determinación de proporciones de isótopos de boro mediante espectrometría de absorción molecular de fuente continua de alta resolución utilizando vaporizadores de horno de grafito". Spectrochimica Acta Part B: Atomic Spectroscopy . 136 : 116–122. Bibcode :2017AcSpe.136..116A. doi :10.1016/j.sab.2017.08.012.
  4. ^ Yang, Xuefeng; Dagdigian, Paul J. (1993). "Espectros de quimioluminiscencia y secciones transversales para la reacción de boro(4p 2P) con hidrógeno y deuterio". The Journal of Physical Chemistry . 97 (17): 4270–4276. doi :10.1021/j100119a006. ISSN  0022-3654.
  5. ^ Engvold, O. (febrero de 1970). "Las moléculas diatómicas BH, BN y BO en las manchas solares y la abundancia solar de boro". Física solar . 11 (2): 183–197. Bibcode :1970SoPh...11..183E. doi :10.1007/BF00155219. S2CID  119720128.
  6. ^ Karthikeyan, B; Bagare, S; Rajamanickam, N; Raja, V (febrero de 2009). "En la búsqueda de líneas moleculares BF, BH y BS en los espectros de manchas solares". Astroparticle Physics . 31 (1): 6–12. Bibcode :2009APh....31....6K. doi :10.1016/j.astropartphys.2008.10.009.
  7. ^ Haynes, William M. (2012). Manual de química y física del CRC, 93.ª edición. CRC Press. págs. 10-200. ISBN 9781439880494.
  8. ^ Bauschlicher, Charles W.; Langhoff, Stephen R.; Taylor, Peter R. (julio de 1990). "Sobre la energía de disociación de BH". The Journal of Chemical Physics . 93 (1): 502–506. Bibcode :1990JChPh..93..502B. doi :10.1063/1.459550.
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  15. ^ Chen, Wen-Ching; Lee, Ching-Yu; Lin, Bo-Chao; Hsu, Yu-Chen; Shen, Jiun-Shian; Hsu, Chao-Ping; Yap, Glenn PA; Ong, Tiow-Gan (10 de enero de 2014). "El elusivo complejo de hidridoboro dicatiónico de tres coordenadas". Revista de la Sociedad Química Americana . 136 (3): 914–917. doi :10.1021/ja4120852. PMID  24383448.
  16. ^ Vargas-Baca, Ignacio; Findlater, Michael; Powell, Adam; Vasudevan, Kalyan V.; Cowley, Alan H. (2008). "Dicationes y tricationes de boro". Dalton Transactions (45): 6421–6. doi :10.1039/b810575h. PMID  19002329. S2CID  20702130.