Bromuro de galio (III)
El bromuro de galio (III) (GaBr3) es un compuesto químico y uno de los cuatro trihaluros de galio.
Introducción
El bromuro de galio (III) es, a temperatura ambiente y presión atmosférica, un polvo blanco y cristalino que reacciona favorablemente y de forma exotérmica con el agua. El tribromuro de galio sólido es estable a temperatura ambiente y se puede encontrar principalmente en su forma dimérica. El GaBr3 puede formar un haluro intermedio, Ga2Br7; sin embargo, esto no es tan común como con el GaCl3. Es un miembro del grupo de los trihaluros de galio y es similar al GaCl3 y al GaI3, pero no al GaF3, en su preparación y usos. El GaBr3 es un ácido de Lewis más suave que el AlBr3, y tiene una química más versátil debido a la relativa facilidad de reducción del galio, pero es más reactivo que el GaCl3.
El GaBr3 es similar espectroscópicamente a los trihaluros de aluminio, indio y talio, excluyendo los trifluoruros.
Preparación
Un método para preparar GaBr3 es calentar el galio elemental en presencia de bromo líquido al vacío. Después de la reacción altamente exotérmica, la mezcla se deja reposar y luego se somete a varios pasos de purificación. Este método de principios del siglo XX sigue siendo una forma útil de preparar GaBr3. Históricamente, el galio se obtenía por electrólisis de su hidróxido en solución de hidróxido de potasio, sin embargo, hoy en día se obtiene como un subproducto de la producción de aluminio y zinc.
El GaBr3 se puede sintetizar exponiendo el galio al bromo en un ambiente libre de agua, oxígeno y grasa. El resultado es un gas que debe cristalizarse para formar el bromuro que se compra en los laboratorios. A continuación se muestra la ecuación:
- 2 Ga(s) + 3 Br2l) → 2 GaBr3g)
Estructura
El monómero GaBr3 tiene una geometría trigonal plana, pero cuando forma el dímero Ga2Br6 la geometría alrededor del centro de galio se distorsiona y se vuelve aproximadamente tetraédrica. Como sólido, GaBr3 forma una estructura cristalina monoclínica con un volumen de celda unitaria de 524,16 Å3. Las especificaciones adicionales para esta celda unitaria son las siguientes: a = 8,87 Å, b = 5,64 Å, c = 11,01 Å, α = 90˚, β = 107,81˚, γ = 90˚.
Complejos
El galio es el metal más ligero del grupo 13 con una capa d llena y tiene una configuración electrónica de ([Ar] 3d10 4s2 4p1) por debajo de los electrones de valencia que podrían participar en el enlace d-π con ligandos. El estado de oxidación algo alto de Ga en Ga(III)Br3, la baja electronegatividad y la alta polarizabilidad permiten que GaBr3 se comporte como un "ácido blando" en términos de la teoría de ácido-base duro-blando (HSAB). La acidez de Lewis de todos los trihaluros de galio, incluido GaBr3, se ha estudiado ampliamente desde el punto de vista termodinámico, y se ha establecido la basicidad de GaBr3 con varios donantes.
El GaBr3 es capaz de aceptar un ion Br− adicional o dividir de forma desigual su dímero para formar [GaBr4]−, un ion tetraédrico del que se pueden obtener sales cristalinas. Este complejo iónico es además capaz de unirse a. El ion Br− se puede sustituir con la misma facilidad por un ligando neutro. Normalmente, estos ligandos neutros, con la forma GaBr3 L y, a veces, GaBr3L2, formarán una estructura geométrica bipiramidal tetraédrica con el Br en una posición ecuatorial debido a su gran carga nuclear efectiva. Además, el GaBr3 se puede utilizar como catalizador en ciertas reacciones de adición oxidativa.
Usos
Véase también
- GaCl3
- Catalisis
Referencias
- ^ "Gallium(III) bromide". Sigma Aldrich Catalogue. Sigma Aldrich Company.
- ^ a b c d e f King, Bruce R. (1994). Enciclopedia de Química Inorgánica. Nueva York: Wiley. pp. 1265–1267. ISBN 978-0-471-93620-6.
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