Μονοφθοριούχο βρώμιο

Το (μονο)φθοριούχο βρώμιο (αγγλικά bromine monofluoride) είναι ασταθής ανόργανη ομοιοπολική διατομική χημική ένωση, με μοριακό τύπο BrF. Ανήκει στις «διαλογονιακές ενώσεις», δηλαδή στις χημικές ενώσεις μεταξύ αλογόνων. Εξαιτίας της αστάθειάς της, η ένωση αυτή μπορεί να ανιχνευθεί, αλλά δεν έχει απομονωθεί. Χρησιμοποιήθηκε ως βρωμιωτικό μέσο.J. E. Macintyre, F. M. Daniel, V. M. Stirling: Dictionary of inorganic compounds. CRC Press, 1992, ISBN 9780412301209, S. 285.

 Δομή 
Η μοριακή δομή του μονοφθοριούχου βρωμίου, όπως σε όλες τις διατομικές ουσίες, είναι αναγκαστικά γραμμική. Σημειώνεται ότι στην ένωση αυτή το βρώμιο βρίσκεται στη (σχετικά) ασυνήθιστη γι' αυτό +1 βαθμίδα οξείδωσης, αφού το φθόριο είναι ηλεκτραρνητικότερό του.
ΔεσμοίΤα δεδομένα προέρχονται από τους πίνακες δεδομένων των στοιχείων βρωμίου και φθορίου και τις πηγές«Table of periodic properties of thw Ellements», Sagrent-Welch Scientidic Company και «Ασκήσεις και προβλήματα Οργανικής Χημείας Ν. Α. Πετάση 1982»Baum 84Δεσμόςτύπος δεσμούηλεκτρονική δομήΜήκος δεσμούΙονισμόςΙσχύς δεσμούF-Brσ2p-4p175,6 pm22,8% Br+ F-234 kJ/molΣτατιστικό ηλεκτρικό φορτίοΥπολογισμένο βάση του ιονισμού από τον παραπάνω πίνακαF -0,228Br +0,228

 Ιστορία ανακάλυψης 

Το 1931, οι Γερμανοί επιστήμονες Ρυφφ (Руфф) και Μένζελ (Менцель) μελέτησαν τα προϊόντα της χημικής αντίδρασης πενταφθοριούχου βρωμίου (BrF5) με (στοιχειακό) βρώμιο. Η μελέτη αυτή βρήκε ένα μείγμα ενώσεων που ήταν πιο ενεργό επί του χαλαζία (SiO2), και του οποίου η τάση ατμών ήταν υψηλότερη από αυτή που αντιστοιχούσε στις (τότε) υποτιθέμενες χημικές ουσίες, δηλαδή στοιχειακό βρώμιο, τριφθοριούχο βρώμιο (BrF3) και πενταφθοριούχο βρώμιο (BrF5). Γι' αυτό, οι παραπάνω αναφερόμενοι ερευνητές πρότειναν την παρουσία νέου (για τότε) συστατικού επί του μείγματος, δηλαδή του μονοφθοριούχου βρωμίου (BrF). Το 1933 ο Ρυφφ και ο Μπράνα (Брайд) δεν κατόρθωσαν να απομονώσουν το μονοφθοριούχο βρώμιο σε χημικά καθαρή μορφή, αλλά επαλήθευσαν ότι αυτό έχει αναλογία ατόμων βρωμίου και φθορίου 1:1, δηλαδή ότι πράγματι ήταν μονοφθοριούχο βρώμιο.

 Παραγωγή και παρουσίαση 

Μπορεί να παραχθεί με χημική αντίδραση τριφθοριούχου βρωμίου (BrF3) με (στοιχειακό) βρώμιο ή πενταφθοριούχου βρωμίου (BrF5) με (στοιχειακό) βρώμιο ή (στοιχειακού) φθορίου με (στοιχειακό) βρώμιο.A. F. Holleman, E. Wiberg, N. Wiberg: Lehrbuch der Anorganischen Chemie. 101. Auflage. de Gruyter, Berlin 1995, ISBN 3-11-012641-9. (Eingeschränkte Vorschau in der Google-Buchsuche), S. 466.. Τέλος, μπορεί να παραχθεί με τον κορεσμό (υγρού στοιχειακού) βρωμίου με φθόριο, στους 10°CA. F. Holleman, E. Wiberg, N. Wiberg: Lehrbuch der Anorganischen Chemie. 101. Auflage. de Gruyter, Berlin 1995, ISBN 3-11-012641-9, S. 466 (eingeschränkte Vorschau in der Google-Buchsuche).

 Χημικές ιδιότητες 

Το μονοφθοριούχο βρώμιο, στη θερμοκρασία δωματίου (20 °C), διασπάται και, μέσω επανένωσης, σχηματίζονται πενταφθοριούχο βρώμιο και στοιχειακό βρώμιο:

Είναι χημικά πολύ δραστική ένωση. Αντιδρά ακόμη και με το χρυσό (Au), αλλά και με το χαλαζία. Για να σταθεροποιηθεί, και να γίνει έτσι δυνατό να αποθηκευθεί και να μεταφερθεί, διαλύεται σε πυριδίνη, με την οποία σχηματίζει σύμπλοκο. Η ένωση προώθησε τον υπολογισμό της γεωμετρίας της (υποθετικής) ένωσης υδροδιφθοριούχο βρώμιο (HBrF2) και έδειξε ότι μια τέτοια ένωση, αν συνθεθεί, θα έχει μια ασυνήθιστη δομή της μορφής Br-[FHF] Hypervalency Avoided: Simple Substituted BrF3 and BrF5 Molecules. Structures, Thermochemistry, and Electron Affinities of the Bromine Hydrogen Fluorides HBrF2 and HBrF4. Qianshu L., Liangfa G. J. Am. Chem. Soc., 2004, Volume 126, Issue 45, P. 14950-14959 (англ.).

 Εφαρμογές 

Εφόσον δεν κατορθώθηκε η απομόνωση του μονοφθοριούχου βρωμίου σε χημικά καθαρή μορφή, εξαιτίας της μερικής διάσπασής του, που αναφέρθηκε παραπάνω, όταν το μονοφθοριούχο χρειάζεται, συχνά παράγεται in situ.

Μπορεί να χρησιμοποιηθεί ως φθοριωτικό αντιδραστήριο, αλλά απλά για έναν τέτοιο σκοπό υπάρχουν πολύ πιο κατάλληλα αντιδραστήρια. Από την άλλη όμως, μπορεί να χρησιμοποιηθεί για (ταυτόχρονη) προσθήκη φθορίου και βρωμίου σε αλκένια. Για παράδειγμα:

Ενδιαφέρουσα προοπτική υπάρχει για εφαρμογή του μονοφθοριούχου βρωμίου ως συστατικό για ακτινοβολία λέιζερEnergy Transfer in Singlet Oxygen and Bromine Monofluoride.

 Παραπομπές και παρατηρήσεις 

Κατηγορία:Ανόργανες ενώσεις φθορίου
Κατηγορία:Ανόργανες ενώσεις βρωμίου
Κατηγορία:Ασταθείς ενώσεις