Compuesto · Hidruros no metálicos
Diborano (B₂H₆)
También llamado hexahidruro de diboro
Elementos que lo forman
Datos de diborano
- Fórmula química
- B₂H₆
- Masa molar
- 27,67 g/mol
- Aspecto
- gas a temperatura ambiente
- Número CAS
- 19287-45-7
Estructura e identificadores de diborano
- Nombre IUPAC (internacional)
- borane
- Número CAS
- 19287-45-7
- SMILES
- B.B
- InChIKey
- NTJHUEGHVSASEP-UHFFFAOYSA-N
¿Qué es diborano?
El diborano (B₂H₆) es el hidruro de boro estable más simple y un caso de estudio clásico del enlace químico: sus dos átomos de boro se unen mediante dos enlaces de tres centros y dos electrones —los célebres «enlaces de banana» con puentes de hidrógeno— que no encajan en el modelo de enlace de pares clásico. Es un gas incoloro, tóxico y que se inflama solo al contacto con el aire. Se utiliza para dopar semiconductores con boro y como reductor en síntesis; también se ensayó como combustible de cohetes de alta energía.
Estructura y enlace
El diborano presenta enlaces covalentes y una estructura única con puentes de hidrógeno. Su geometría es notable por los enlaces B-H-B, conocidos como enlaces de tres centros y dos electrones. Esta estructura contribuye a su reactividad y es un ejemplo clásico de enlace multicentro en química inorgánica.
Propiedades
Propiedades físicas
El diborano es un gas incoloro con un olor dulce y desagradable. Tiene una densidad aproximada de 0.42 g/cm³ y un punto de ebullición de -92.5 °C. Es poco soluble en agua, pero se disuelve en algunos disolventes orgánicos.
Propiedades químicas
El diborano es altamente reactivo, especialmente con el oxígeno, con el que puede reaccionar violentamente. También reacciona con halógenos y agua, liberando hidrógeno. Es químicamente inestable y debe manejarse con precaución debido a su peligrosidad.
Cómo se obtiene
El diborano se obtiene principalmente mediante la reacción de borohidruro de sodio (NaBH4) con ácido sulfúrico (H2SO4) o trifluoruro de boro (BF3). Estas reacciones producen diborano y otros subproductos, siendo el proceso controlado para evitar riesgos asociados a su alta reactividad.
Para qué sirve diborano
Síntesis química
El diborano se utiliza en la síntesis de compuestos organoboranos, que son intermedios en la producción de fármacos y materiales avanzados. Su capacidad para donar hidrógeno lo hace útil en reacciones de reducción.
Propulsor de cohetes
En la industria aeroespacial, el diborano ha sido investigado como componente de combustibles para cohetes debido a su alta densidad energética. Sin embargo, su uso es limitado por su peligrosidad.
Dopaje de semiconductores
En tecnología, el diborano se emplea para dopar semiconductores, introduciendo átomos de boro en el silicio para modificar sus propiedades eléctricas en la fabricación de dispositivos electrónicos.
Seguridad y manejo
El diborano es tóxico y altamente inflamable. La exposición puede causar irritación respiratoria y efectos sistémicos severos. Se recomienda el uso de equipo de protección personal, como guantes y mascarillas, y su manipulación debe realizarse en campanas de extracción adecuadas. Está regulado por normativas de seguridad química debido a sus riesgos.
Curiosidades
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El diborano fue descubierto en la década de 1920 por el químico Alfred Stock, quien desarrolló técnicas para manejar gases tóxicos y volátiles.
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A pesar de su peligrosidad, el diborano fue considerado en los años 50 como un posible combustible para aviones supersónicos.
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El estudio del diborano ha sido crucial para entender los enlaces de tres centros y dos electrones, un concepto importante en química inorgánica.