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Home Chimica

Trifluoruro di boro

di Chimicamo
6 Giugno 2022
in Chimica, Chimica Generale
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Trifluoruro di boro - chimicamo

Trifluoruro di boro - chimicamo

Il trifluoruro di boro ha formula BF3 e geometria planare in cui il boro direziona tre orbitali ibridi secondo angoli di 120°. Il boro ha configurazione elettronica 1s2, 2s2, 2p1 e, a seguito della promozione di un elettrone dall'orbitale 2s all'orbitale 2p, presenta tre elettroni spaiati formando 3 orbitali ibridi sp2.

Nonostante l'elevata differenza di elettronegatività tra boro e fluoro che si legano tramite legame covalente polare, a causa della simmetria della molecola, il fluoruro di boro è una molecola apolare.

Proprietà

Il trifluoruro di boro si presenta come un gas non infiammabile, dall'odore pungente e tossico per inalazione se è anidro mentre il trifluoruro di boro diidrato si presenta liquido.

Idrolizza lentamente in acqua fredda per dare acido fluoridrico e acido borico secondo la reazione:

BF3 + 3 H2O → 3 HF + H3BO3

È solubile in acido solforico, benzene, toluene, esano, cloroformio e diclorometano.

Il trifluoruro di boro che è un acido di Lewis è una molecola elettrondeficiente forma legami coordinati con donatori di elettroni dando complessi come il tetrafluoroborato che si ottiene per secondo la reazione:

BF3 + F– → [BF4–]

Sintesi

Il trifluoruro di boro fu ottenuto per la prima volta nel 1808 dai chimici francesi Joseph Louis Gay-Lussac e Louis Jacques Thénard per reazione tra fluoruro di calcio e acido borico secondo la reazione:

LEGGI ANCHE   Pentacloruro di fosforo

2 H3BO3 + 3 CaF2 + 3 H2SO4 → 2 BF3 + 3 CaSO4 + 6 H2O

Il trifluoruro di boro viene ottenuto tramite diverse vie sintetiche:

  • Per reazione ad alta temperatura del triossido di boro in presenza di fluoruro di calcio e acido solforico concentrato:

B2O3 + 3 CaF2 + 3 H2SO4 → 2 BF3 + 3 CaSO4 + 3 H2O

  • Per reazione del triossido di boro in presenza di carbonio e fluoro:

B2O3 + 3 C + 3 F2 → 2 BF3 + 3 CO

  • Per decomposizione termica del tetrafluoroborato di fenildiazonio con ottenimento di fluorobenzene e azoto. Questa reazione è utilizzata prevalentemente per ottenere il trifluoruro di boro in laboratorio:

C6H5N≡N+ [BF4–] → BF3 + C6H5F + N2

Reazioni

Il trifluoruro di boro reagisce con:

  • Sodio boroidruro per dare diborano e tratrafloroborato di sodio:

4 BF3 + 3 NaBH4 → 2 B2H6 + 3 NaBF4

  • Idruro di sodio per dare diborano e fluoruro di sodio secondo la reazione:

2 BF3 + 6 NaH → B2H6 + 6 NaF

  • Solfuro di litio per dare solfuro di boro e fluoruro di litio

2 BF3 + 3 Li2S → B2S3 + 6 LiF

ADVERTISEMENTS
  • Ammoniaca che agisce da base di Lewis secondo una reazione acido-base per formare un addotto:

BF3 + NH3 → H3N-BF3

Usi

Il trifluoruro di boro può essere usato come:

  • acido di Lewis nelle reazioni di alchilazione e acilazione di Friedel-Crafts
  • iniziatore di reazioni di polimerizzazione delle olefine
  • catalizzatore nelle reazioni di isomerizzazione
  • cracking degli idrocarburi
  • dopante di tipo p nella fabbricazione di semiconduttori

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Il Progetto Chimicamo

Massimiliano Balzano, ideatore e creatore di questo sito; dottore di Scienza e Ingegneria dei Materiali presso l’Università Federico II di Napoli. Da sempre amante della chimica, è cultore della materia nonché autodidatta. Diplomato al Liceo Artistico Giorgio de Chirico di Torre Annunziata.


Maurizia Gagliano, ha collaborato alla realizzazione del sito. Laureata in Chimica ed iscritta all’Ordine professionale. Ha superato il concorso ordinario per esami e titoli per l’insegnamento di Chimica e Tecnologie Chimiche. Docente.

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