Introdução à Química

Termos

• boraneAny composto binário de boro e hidrogênio.

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• diamagneticA substância que exibe diamagnetismo, e é repelida por um ímã.
• pyrophoricSpontaneamente inflamável no ar.

Boranos são compostos químicos de boro e hidrogênio. Os boranos compreendem um grande grupo de compostos com a fórmula genérica de BxHy. Estes compostos não ocorrem na natureza. Muitos dos boranos facilmente oxidam em contato com o ar, alguns violentamente. O membro pai BH3 é chamado borano, é conhecido apenas no estado gasoso, e dimeriza para formar diborano, B2H6.

Os boranos maiores são todos constituídos por aglomerados de boro que são poliédricos, alguns dos quais existem como isómeros. Por exemplo, os isómeros de B20H26 são baseados na fusão de dois aglomerados de 10 átomos. Os boranos mais importantes são o diborano B2H6, o pentaborano B5H9, e o decaborano B10H14. O desenvolvimento da química dos hidretos de boro levou a novas técnicas experimentais e conceitos teóricos. Os hidretos de boro têm sido estudados como combustíveis potenciais, para foguetes e para usos automotivos.

Os nomes para as séries de boranos são derivados deste esquema geral para as geometrias de cluster:

• hypercloso- (do grego para “over cage”) um cluster completo fechado (por exemplo, B8Cl8 é um dodecaedro ligeiramente distorcido)
• closo- (do Grego para “gaiola”) um aglomerado completo fechado (por exemplo, icosaédrico B12H122-)
• nido- (do Latim para “ninho”) B ocupa n vértices de um deltaedro n+1 (por exemplo B5H9 um octaedro em falta um vértice)
• arachno- (do grego para “teia de aranhas”) B ocupa n vértices de um n+2 deltaedro (por exemplo, B4H10 um octaedro em falta dois vértices)
• hypho- (do grego para “rede”) B ocupa n vértices de um n+3 deltaedro (por exemplo, B4H10 um octaedro em falta dois vértices)
• hypho- (do grego para “rede”) B ocupa n vértices de um n+3 deltaedro (por exemplo possivelmente B8H16 tem esta estrutura, faltando um octaedro de três vértices)
• conjuncto- dois ou mais dos vértices acima são fundidos juntos (por exemplo, a borda ou dois vértices fundidos B19H221-, face ou três vértices fundidos B21H181-, e quatro vértices fundidos B20H16)

Boranes são todos incolores e diamagnéticos. Eles são compostos reativos e alguns são pirofóricos. A maioria é altamente venenosa e requer precauções especiais de manuseio. Propriedades e reatividade:

• closo- Não há nenhum borano de fechamento neutro conhecido. Os sais dos ânions closo, BnHn2- são estáveis em solução aquosa neutra, e sua estabilidade aumenta com o tamanho.
• nido- Pentaborano(9) e decaborano(14) são os nido-boranos mais estáveis, em contraste com o nido-B8H12, que se decompõe acima de -35o.
• arachno- Geralmente estes são mais reativos que os nido-boranos; novamente, compostos maiores tendem a ser mais estáveis.

Reacções típicas dos boranos são:

• substituição eletrofílica
• substituição nucleofílica por bases de Lewis
• deprotonação por bases fortes
• reacções de construção de um cluster de nido-borano com um alkyne para dar um cluster de carborano

Os boranos podem actuar como ligandos em compostos de coordenação. Os boranos podem reagir para formar hetero-boranos (por exemplo, carboranos ou metaloboranos), aglomerados que contenham boro e átomos metálicos.