Bromuro di iodio(I)

Il bromuro di iodio(I) o monobromuro di iodio è il composto interalogeno biatomico di iodio e bromo e con formula IBr. In questo bromuro lo iodio è nello stato di ossidazione 1. È una specie abbastanza stabile e si può ottenere a temperatura ambiente come cristalli di color rosso molto scuro, spesso descritto come nero. Come altri composti interalogenici è un forte ossidante, corrosivo e molto reattivo. Si può usare in reazioni di alogenazione di sostanze organiche.

Sintesi

Il composto fu descritto per la prima volta nel 1826 da Antoine Jérôme Balard, farmacista e chimico di Montpellier, scopritore del bromo. Il composto si ottiene per sintesi diretta dagli elementi in quantità stechiometriche; il composto grezzo è poi purificato per cristallizzazione frazionata:

${\displaystyle {\ce {I2 Br2 -> 2 IBr}}}$

Struttura e proprietà

A temperatura ambiente IBr solido cristallino è solubile il solfuro di carbonio, etere e acido acetico glaciale, come pure in acetone, acetonitrile, diclorometano e tetracloruro di carbonio; anche in acqua e in alcool si scioglie, ma con decomposizione;

Tra i composti interalogeni biatomici, eccettuando IF che è estremamente instabile, il bromuro di iodio è il meno volatile. Diversamente che con il cloro (o il fluoro) lo iodio con il bromo non forma ulteriori composti.

Nella molecola in fase vapore il legame (248,5 pm) è leggermente più corto che nel cristallo ed entrambe queste lunghezze di legame sono leggermente minori della somma dei raggi covalenti di I e Br (259 pm), come atteso per la differenza delle elettronegatività. Tale differenza (0,30) è modesta, ma comporta comunque un momento dipolare per la molecola, che ammonta 0,737 D, o 1,21 D, secondo altri. Questo permette l'instaurarsi di interazioni dipolo-dipolo che favoriscono l'accorciamento delle distanze intermolecolari nelle fasi condensate.

Allo stato solido IBr cristallizza nel sistema ortorombico, gruppo spaziale Ccm2₁, con costanti di reticolo a = 490 pm, b = 699 pm e c = 893 pm, ci sono quattro unità di formula per cella elementare. La distanza internucleare I–Br nel cristallo risulta 252 pm, e la distanza tra i contatti intermolecolari I^δ –Br^δ-……I^δ –Br^δ- è di 316 pm, un valore decisamente inferiore alla somma dei raggi di van der Waals di iodio e bromo (410 pm), il che indica un'interazione significativa tra le molecole IBr.

Reagisce con gli alcheni dando l'addizione elettrofila:

R-CH=CH₂ I-Br → RCHBr=CH₂I

In acqua IBr reagisce come ICl e gli altri interalogeni binari, formando l'acido ipoalogenoso dell'alogeno meno elettronegativo dei due, qui lo iodio, e l'acido alogenidrico dell'altro:

IBr H₂O → HIO HBr

Può comportarsi da acido di Lewis e, con ioni Br ^-, ad esempio, forma lo ione complesso IBr₂^-:

IBr Br ^- → IBr₂^-

Questo ione è isoelettronico di valenza con il triioduro I₃^- e, come quet'ultimo, può essere isolato più facilmente come sale di cationi grandi, ad esempio è presente in RbIBr₂ e CsIBr₂; di quest'ultimo è nota la struttura cristallina. Le proprietà di IBr come acido di Lewis, insieme a quelle di I₂, Br₂, ICl ed altri interalogeni sono studiate nell'ambito del modello ECW; come questi alogeni e interalogeni, IBr forma addotti e complessi a trasferimento di carica con molte specie donatrici.

Allo stato fuso il composto mostra una discreta conducibilità, dovuta ad una reazione di dissociazione rappresentabile con la reazione seguente (una autoionizzazione):

3 IBr₃ ⇄ I₂Br _(sol) IBr₂^–_(sol)

Questa autoionizzazione è del tutto analoga a quella del cloruro di iodio ICl.

Note

Bibliografia

• (FR) M. Balard, Sur une substance particulière contenue dans l'eau de la mer, in Ann. Chim. Phys., vol. 32, 1826, pp. 337–383.
• GESTIS, Iodine bromide, su gestis.dguv.de, 2023. URL consultato il 5 marzo 2023. Pagina del bromuro di iodio nel data base GESTIS.
• (EN) N. N. Greenwood e A. Earnshaw, Chemistry of the elements, 2ª ed., Oxford, Butterworth-Heinemann, 1997, ISBN 0-7506-3365-4.
• (DE) A. F. Holleman e N. Wiberg, Lehrbuch der Anorganischen Chemie, Berlino, Walter de Gruyter, 2007, ISBN 978-3-11-017770-1.
• (EN) P. F. Jackisch, Bromine Compounds, in Kirk-Othmer Encyclopedia of Chemical Technology, 4ª ed., John Wiley & Sons, 1998.
• D. R. Lide (Editor), CRC Handbook of Chemistry and Physics, Internet Version 2005, su hbcponline.com, CRC Press, Boca Raton, 2005. URL consultato il 9 dicembre 2017.
• (EN) L. N. Swink e G. B. Carpenter, The crystal structure of iodine monobromide, IBr, in Acta Cryst., B24, 1968, pp. 429–433, DOI:10.1107/S0567740868002505.

Voci correlate

• Interalogeno
• Bromo
• Iodio
• Cloruro di bromo
• Fluoruro di bromo(I)
• Monocloruro di iodio

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