Eisen(III)-bromid (10031-26-2) Physikalische und Chemische Eigenschaften
Eisen(III)-bromid
Ein anorganisches Eisen(III)-bromid-Salz, das als Lewis-Säure-Katalysator und bromierendes Reagenz in der Synthese und Prozesschemie verwendet wird; typischerweise geliefert als feuchtigkeitsempfindlicher, korrosiver Feststoff, der kontrollierte Handhabung erfordert.
| CAS-Nummer | 10031-26-2 |
| Familie | Eisenhalogenide / anorganisches Bromidsalz |
| Typische Form | Pulver oder kristalliner Feststoff |
| Gängige Qualitäten | EP |
Eisen(III)-bromid ist ein anorganisches Eisen(III)-Halogenid, das zur Stoffklasse der Metallbromide gehört; seine stöchiometrische Zusammensetzung wird durch die Summenformel \(\ce{Br3Fe}\) angegeben. Strukturell lässt es sich am besten als Kombination eines hochgeladenen Eisen(III)-Zentrums und dreier Bromidanionen beschreiben. Das \(\ce{Fe^{3+}}\)-Zentrum ist eine harte Lewis-Säure mit einer starken Neigung zur Koordination und Hydrolyse; Bromid ist ein relativ weiches, einfach negativ geladenes Halogenidanion, das eine schwach koordinierende Eigenschaft im Vergleich zu stärker donierenden Liganden aufweist. Die berechneten Deskriptoren zeigen null Wasserstoffbrückendonorstellen und eine geringe Anzahl von Akzeptorstellen, was mit einem anorganischen Salz und nicht einem organisch-kovalenten Molekül übereinstimmt.
In kondensierten Phasen verhält sich die Verbindung als polares ionisches Material, das chemisch reaktiv gegenüber Nucleophilen und protischen Medien ist. Kontakt mit Wasser führt zur Hydrolyse des Eisen(III)-Zentrums und zur Bildung saurer Eisenhydroxo-/bromoid-Spezies sowie von Bromwasserstoffsäure; diese Hydrolyse dominiert die beobachtete Lösungsmittelchemie und beeinflusst stark Stabilität, Korrosivität und Verträglichkeit. Als Lewis-Säure wird Eisen(III)-bromid in heterogenen und homogenen katalytischen Anwendungen eingesetzt, bei denen elektrophile Aktivierung oder Bromierung erforderlich ist; seine Redox- und Halogenchemie machen es auch in der Synthese und als Reagenz relevant.
Gängige kommerzielle Qualitäten, die für diesen Stoff angegeben werden, umfassen: EP.
Grundlegende Physikalische Eigenschaften
Dichte
Ein experimentell gesicherter Wert für diese Eigenschaft liegt im aktuellen Datenkontext nicht vor.
Schmelz- oder Zersetzungstemperatur
Ein experimentell gesicherter Wert für diese Eigenschaft liegt im aktuellen Datenkontext nicht vor.
Löslichkeit in Wasser
Eisen(III)-bromid ist ein ionisches Bromidsalz und löst sich in polaren Lösungsmitteln; die Löslichkeit in Wasser wird jedoch durch die schnelle Hydrolyse des \(\ce{Fe^{3+}}\)-Zentrums erschwert. In Wasser verhält sich das Salz nicht als einfacher inert-elektrolytischer Stoff: Die Hydrolyse produziert Bromwasserstoffsäure und eisenhaltige Hydroxo-/bromid-Spezies, sodass die scheinbare Löslichkeit und Speziation pH- und konzentrationsabhängig sind. In organisch-polaren Lösungsmitteln (z. B. halogenierte Lösungsmittel, Acetonitril) kann die Solvatation des Ionpaares oder die Koordination von Lösungsmittelmolekülen an Eisen die scheinbare Löslichkeit im Vergleich zu Wasser erhöhen.
Lösungs-pH (qualitatives Verhalten)
Wässrige Lösungen von Eisen(III)-bromid sind aufgrund der Hydrolyse von \(\ce{Fe^{3+}}\) sauer, wobei protonierte Spezies gebildet und Bromwasserstoffsäure freigesetzt wird. Der pH-Wert ist bei mäßigen Konzentrationen stark sauer; der exakte pH hängt von Konzentration, Temperatur sowie Ausmaß der Hydrolyse und Komplexbildung ab. Ein einzelner numerischer Lösungs-pH-Wert liegt im aktuellen Datenkontext nicht vor.
Chemische Eigenschaften
Säure-Base-Verhalten
Das dominierende Säure-Base-Verhalten ist die Lewis-Säure-Eigenschaft des \(\ce{Fe^{3+}}\)-Zentrums. In protischen Lösungsmitteln wird \(\ce{Fe^{3+}}\) schrittweise hydrolysiert, wobei Spezies wie \(\ce{Fe(OH)^{2+}}\), \(\ce{Fe(OH)2^{+}}\) und polymere Eisenhydroxid-Spezies entstehen, begleitet von der Freisetzung von Protonen (steigende Azidität). Bromid wirkt als schwach koordinierendes Gegenanion und ist in diesem Kontext keine signifikante Brønsted-Base. In nichtwässrigen Medien kann das Eisen-zentrum Elektronendichte von donierenden Lösungsmitteln oder Liganden aufnehmen, was die Lewis-Säure-Stärke und Reaktivität verändert.
Reaktivität und Stabilität
Eisen(III)-bromid ist feuchtigkeitsempfindlich und chemisch reaktiv gegenüber Nucleophilen und Reduktionsmitteln. Kontakt mit Wasser führt zur Hydrolyse und Säurebildung; Kontakt mit starken Reduktionsmitteln kann Eisen(III) zu niedrigeren Oxidationsstufen reduzieren und Brom- oder Bromid-Spezies freisetzen. Der Stoff ist korrosiv und kann bei Berührung schwere Verätzungen verursachen. Die thermische Stabilität ist im Vergleich zu inert-anorganischen Salzen begrenzt; bei Erwärmung oder unter stark reduzierenden/oxidierenden Bedingungen sind Zersetzung und Freisetzung von bromhaltigen Dämpfen möglich. Lagerung sollte trocken erfolgen und mit inkompatiblen Stoffen (starke Reduktionsmittel, Basen sowie Stoffe, die heftig mit Säuren oder Oxidationsmitteln reagieren) getrennt werden.
Molekulare und Ionische Parameter
Summenformel und Molekulargewicht
- Summenformel: \(\ce{Br3Fe}\)
- Molekulargewicht: 295,56 \(\mathrm{g}\,\mathrm{mol}^{-1}\)
- Exakte Masse: 294,68790
- Monoisotopische Masse: 292,68995
Zusätzliche berechnete Deskriptoren:
- Anzahl Wasserstoffbrückendonoren: 0
- Anzahl Wasserstoffbrückenakzeptoren: 3
- Anzahl rotierbarer Bindungen: 0
- Topologische polare Oberfläche (TPSA): 0
- Anzahl schwerer Atome: 4
- Formale Gesamtladung: 0
Bestandteile (Ionen)
Die Verbindung besteht aus dem Eisen(III)-Kation und Bromid-Anionen: \(\ce{Fe^3+}\) und \(\ce{Br-}\). Die ionische Natur bestimmt maßgeblich Löslichkeit, Reaktivität und Korrosivität der Verbindung.
Identifier und Synonyme
Registriernummern und Codes
- CAS-Nummer: 10031-26-2
- Veraltete CAS-Nummer: 12258-65-0
- EG-Nummer: 233-089-1
- UNII: 9RDO128EH7
- DSSTox Substance ID: DTXSID40894107
Zusätzliche Identifier in Lieferanten- und Registrierungslisten umfassen verschiedene interne und Registriercodes; der primäre eindeutige Registrier-Identifikator, der üblich für Beschaffung und Spezifikation verwendet wird, ist die oben angegebene CAS-Nummer.
Synonyme und gebräuchliche Namen
Bekannte und aufgezeichnete Namen/Synonyme umfassen:
- Eisen(III)-bromid
- Eisenbromid (\(\ce{FeBr3}\)) — in Quell-Synonymen angegeben (hier zur Übereinstimmung mit chemischer Formelschreibweise formatiert)
- IRON (III) BROMIDE
- Eisentribromid
- iron(3+);tribromide
- \(\ce{Br3Fe}\)
- Eisen(3+)tribromid
- Ferric Bromide; Iron Tribromide; Iron(III) Bromide
Strukturidentifikatoren:
- SMILES: [Fe+3].[Br-].[Br-].[Br-]
- InChI: InChI=1S/3BrH.Fe/h3*1H;/q;;;+3/p-3
- InChIKey: FEONEKOZSGPOFN-UHFFFAOYSA-K
Industrielle und Kommerzielle Anwendungen
Funktionelle Rollen und Anwendungsbereiche
Eisen(III)-bromid fungiert hauptsächlich als Lewis-Säure und als Bromierungsreagenz. Es wird in der Feinchemie und spezieller organischer Synthese verwendet, wo elektrophile Bromierung oder Lewis-Säure-Aktivierung von Substraten erforderlich ist. Seine Fähigkeit, aromatische Substrate für elektrophile Substitution zu aktivieren, macht es nützlich in synthetischen Methoden im Labor- und industriellen Maßstab.
Typische Anwendungsbeispiele
- Lewis-Säure-Katalysator für Bromierung und Halogenierung aromatischer Verbindungen.
- Reagens in der organischen Synthese zur Erzeugung bromierter Zwischenprodukte oder zur Aktivierung von Substraten für weitere Funktionalisierungen.
- Die Anwendung erfolgt typischerweise in kontrollierten, kleinen Maßstäben in Syntheselaboren oder Prozessen, in denen korrosive, saure Reagenzien unter geeigneten technischen Schutzmaßnahmen gehandhabt werden.
Sicherheits- und Handhabungsübersicht
Gesundheits- und Umweltrisiken
Gefahrenklassifizierungen und -hinweise, die in Herstellungs- und Lieferantendokumentationen angegeben sind, weisen auf erhebliche akute und korrosive Gefahren hin:
- H302 (10,9 %): Gesundheitsschädlich bei Verschlucken.
- H314 (13 %): Verursacht schwere Verätzungen der Haut und schwere Augenschäden.
- H315 (87 %): Verursacht Hautreizungen.
- H319 (87 %): Verursacht schwere Augenreizungen.
- H335 (87 %): Kann die Atemwege reizen.
Toxikologische Betrachtungen ergeben sich sowohl aus der Brom-/Bromid-Chemie als auch aus der Toxizität von Eisen(III): bromhaltige Spezies sind starke Oxidationsmittel und können Schleimhäuteschäden verursachen; Hydrolysate (Bromwasserstoff- und Bromsäure) tragen zu korrosiven Effekten bei. Chronische oder umfangreiche systemische Exposition gegenüber Bromid kann neurologische Effekte (Bromismus) mit zentralnervöser Depression und neuropsychiatrischen Symptomen hervorrufen. Wesentliche Expositionswege sind Inhalation von Stäuben oder Dämpfen, Hautkontakt und orale Aufnahme.
Erste-Hilfe-Maßnahmen:
- AUGEN: Mehrere Minuten mit fliessendem Wasser spülen; ärztliche Hilfe aufsuchen.
- HAUT: Betroffene Stelle mindestens 15 Minuten mit viel Wasser spülen; kontaminierte Kleidung entfernen und ärztlichen Rat einholen.
- VERSCHLUCKEN: Kein Erbrechen herbeiführen; Mund ausspülen und sofort ärztlichen Rat einholen.
- EINATMEN: An die frische Luft bringen; bei Bedarf künstliche Beatmung durchführen und ärztlichen Rat einholen.
Für detaillierte Gefahren-, Transport- und Rechtsinformationen sollten Nutzer das produktspezifische Sicherheitsdatenblatt (SDS) und die lokalen Vorschriften zu Rate ziehen.
Lagerungs- und Handhabungshinweise
Ferric Bromide in dicht verschlossenen Behältern an einem kühlen, trockenen, gut belüfteten Ort lagern, fern von Feuchtigkeit und inkompatiblen Materialien (starke Reduktionsmittel, starke Laugen und reaktive Metalle). Geeignet sind korrosionsbeständige Behälter und Übertragungseinrichtungen. Die Handhabung sollte mit geeigneter persönlicher Schutzausrüstung (chemikalienbeständige Handschuhe, Augen-/Gesichtsschutz, Schutzkleidung) sowie technischen Schutzmaßnahmen zur Minimierung von Staub- und Dämpfeinwirkung erfolgen (örtliche Absaugung, geschlossene Übertragungen). Bei Verschütten und Entsorgung ist das Material als korrosiv und potenziell oxidierend zu behandeln; von inkompatiblen Abfallströmen trennen.
Für detaillierte Gefahren-, Transport- und Rechtsinformationen sollten Nutzer das produktspezifische Sicherheitsdatenblatt (SDS) und die lokalen Vorschriften zu Rate ziehen.
