Bromuro férrico (10031-26-2) Propiedades físicas y químicas
Bromuro férrico
Una sal inorgánica de bromuro de hierro(III) empleada como catalizador ácido de Lewis y reactivo bromurante en síntesis y química de procesos; típicamente suministrada como un sólido corrosivo y sensible a la humedad que requiere manejo controlado.
| Número CAS | 10031-26-2 |
| Familia | Halogenuros de hierro / sal inorgánica de bromuro |
| Forma típica | Polvo o sólido cristalino |
| Grados comunes | EP |
El bromuro férrico es un halogenuro de hierro(III) inorgánico que pertenece a la clase de bromuros metálicos; su composición estequiométrica está dada por la fórmula molecular \(\ce{Br3Fe}\). Estructuralmente, se describe mejor como la combinación de un centro de hierro(III) con alta densidad de carga y tres aniones bromuro. El centro \(\ce{Fe^{3+}}\) es un ácido de Lewis duro con fuerte tendencia a la coordinación e hidrólisis; el bromuro es un anión haluro relativamente blando con carga simple que proporciona un carácter débilmente coordinante en comparación con ligandos más fuertemente donadores. Los descriptores computacionales muestran cero donantes de enlace de hidrógeno y un pequeño conteo de aceptores, consistentes con una sal inorgánica más que con una molécula covalente orgánica.
En fases condensadas, el compuesto se comporta como un material iónico polar que es químicamente reactivo frente a nucleófilos y medios próticos. El contacto con agua provoca la hidrólisis del centro de hierro(III) y la formación de especies hidroxobromoférricas ácidas y ácido bromhídrico; esta hidrólisis domina la química en solución observada y afecta fuertemente la estabilidad, corrosividad y compatibilidad. Como ácido de Lewis, el bromuro férrico se usa en roles catalíticos heterogéneos y homogéneos donde se requiere activación electrófila o bromación; su química redox y halógena también lo hace relevante en contextos sintéticos y como reactivo.
Los grados comerciales comunes reportados para esta sustancia incluyen: EP.
Propiedades físicas básicas
Densidad
No hay un valor experimental establecido para esta propiedad disponible en el contexto de datos actual.
Punto de fusión o descomposición
No hay un valor experimental establecido para esta propiedad disponible en el contexto de datos actual.
Solubilidad en agua
El bromuro férrico es un bromuro iónico y se disolverá en disolventes polares; sin embargo, la solubilidad en agua se ve complicada por la rápida hidrólisis del centro \(\ce{Fe^{3+}}\). En agua, la sal no se comporta como un electrolito simple e inerte: la hidrólisis produce ácido bromhídrico y especies hidroxobromoférricas, por lo que la solubilidad aparente y la especiación dependen del pH y la concentración. En disolventes orgánicos polares (por ejemplo, disolventes halogenados, acetonitrilo) la solvatación del par iónico o la coordinación de moléculas de disolvente al hierro pueden aumentar la solubilidad aparente respecto al agua.
pH de la solución (comportamiento cualitativo)
Las soluciones acuosas de bromuro férrico son ácidas debido a la hidrólisis de \(\ce{Fe^{3+}}\), que genera especies protonadas y libera ácido bromhídrico. El pH será fuertemente ácido a concentraciones modestas; el pH exacto depende de la concentración, temperatura y grado de hidrólisis y complejación. No hay un valor numérico único de pH en solución disponible en el contexto de datos actual.
Propiedades químicas
Comportamiento ácido-base
El carácter ácido-base dominante es la acidez de Lewis asociada con \(\ce{Fe^{3+}}\). En disolventes próticos, \(\ce{Fe^{3+}}\) sufre hidrólisis gradual generando especies tales como \(\ce{Fe(OH)^{2+}}\), \(\ce{Fe(OH)2^{+}}\) y especies policatiónicas hidroxoférricas, con la liberación concomitante de protones (aumentando la acidez). El bromuro actúa como un anión contraión débilmente coordinante y no es una base de Brønsted significativa en este contexto. En medios no acuosos el centro férrico puede aceptar densidad electrónica de disolventes donadores o ligandos, modificando la acidez de Lewis y la reactividad.
Reactividad y estabilidad
El bromuro férrico es sensible a la humedad y químicamente reactivo frente a nucleófilos y agentes reductores. El contacto con agua conduce a hidrólisis y formación ácida; el contacto con agentes reductores fuertes puede reducir el hierro(III) a estados de oxidación inferiores y puede liberar bromo o especies bromuradas. El material es corrosivo y puede causar quemaduras graves al contacto. La estabilidad térmica es limitada respecto a sales inorgánicas inertes; al ser calentado o bajo ambientes altamente reductores/oxidantes, la descomposición y liberación de vapores que contienen bromo son posibles. El material almacenado debe mantenerse seco y segregado de sustancias incompatibles (fuertes reductores, bases y materiales reactivos violentamente con ácidos u oxidantes).
Parámetros moleculares e iónicos
Fórmula y peso molecular
- Fórmula molecular: \(\ce{Br3Fe}\)
- Peso molecular: 295.56 \(\mathrm{g}\,\mathrm{mol}^{-1}\)
- Masa exacta: 294.68790
- Masa monoisotópica: 292.68995
Descriptores computados adicionales:
- Conteo de donantes de enlace de hidrógeno: 0
- Conteo de aceptores de enlace de hidrógeno: 3
- Conteo de enlaces rotables: 0
- Área polar superficial topológica (TPSA): 0
- Conteo de átomos pesados: 4
- Carga formal (global): 0
Iones constituyentes
El compuesto está constituido por el catión férrico y los aniones bromuro: \(\ce{Fe^3+}\) y \(\ce{Br-}\). La naturaleza iónica gobierna gran parte de la solubilidad, reactividad y corrosividad del compuesto.
Identificadores y sinónimos
Números de registro y códigos
- Número CAS: 10031-26-2
- CAS obsoleto: 12258-65-0
- Número EC: 233-089-1
- UNII: 9RDO128EH7
- ID sustancia DSSTox: DTXSID40894107
Identificadores adicionales presentes en listas de proveedores y registros incluyen varios códigos internos y de registro; el principal identificador único de registro comúnmente utilizado para adquisiciones y especificaciones es el número CAS indicado.
Sinónimos y nombres comunes
Nombres y sinónimos comunes registrados incluyen:
- Bromuro férrico
- Bromuro de hierro (\(\ce{FeBr3}\)) — presentado en cadenas de sinónimos de origen (formateado aquí para cumplir con la notación de fórmula química)
- BROMURO DE HIERRO (III)
- Tribromuro de hierro
- hierro(3+);tribromuro
- \(\ce{Br3Fe}\)
- tribromuro de hierro(3+)
- Bromuro Férrico; Tribromuro de Hierro; Bromuro de Hierro(III)
Identificadores estructurales:
- SMILES: [Fe+3].[Br-].[Br-].[Br-]
- InChI: InChI=1S/3BrH.Fe/h3*1H;/q;;;+3/p-3
- InChIKey: FEONEKOZSGPOFN-UHFFFAOYSA-K
Aplicaciones industriales y comerciales
Roles funcionales y sectores de uso
El bromuro férrico funciona principalmente como ácido de Lewis y como reactivo bromurante. Se utiliza en síntesis química fina y orgánica especializada donde se requiere bromación electrófila o activación ácido de Lewis de sustratos. Su capacidad para activar sustratos aromáticos hacia sustitución electrófila lo hace útil en metodologías sintéticas tanto en laboratorio como en entornos industriales.
Ejemplos típicos de aplicación
- Catalizador ácido de Lewis para bromación y halogenación de compuestos aromáticos.
- Reactivo en síntesis orgánica para generar intermediarios bromurados o para activar sustratos para funcionalización ulterior.
- El uso es típicamente en operaciones controladas y a pequeña escala en laboratorios sintéticos o procesos donde se manejan reactivos corrosivos y ácidos con controles de ingeniería apropiados.
Resumen de Seguridad y Manipulación
Peligros para la Salud y el Medio Ambiente
Las clasificaciones y enunciados de peligro reportados en comunicaciones de fabricación y proveedores indican peligros agudos y corrosivos significativos:
- H302 (10.9%): Nocivo en caso de ingestión.
- H314 (13%): Provoca quemaduras graves en la piel y daños oculares.
- H315 (87%): Provoca irritación cutánea.
- H319 (87%): Provoca irritación ocular grave.
- H335 (87%): Puede causar irritación respiratoria.
Las consideraciones toxicológicas derivan tanto de la química del bromo/bromuro como de la toxicidad del hierro(III): las especies relacionadas con el bromo son fuertes agentes oxidantes y pueden causar daño a las membranas mucosas; los productos de hidrólisis (ácidos hidrobromídrico y brómico) contribuyen a los efectos corrosivos. La exposición crónica o sistémica alta a bromuro puede producir efectos neurológicos (bromismo) caracterizados por depresión del sistema nervioso central y síntomas neuropsiquiátricos. Las vías de exposición significativas incluyen inhalación de polvos o vapores, contacto dermal e ingestión.
Primeros auxilios destacados:
- OJOS: Enjuagar con agua corriente durante varios minutos; buscar atención médica.
- PIEL: Lavar la zona afectada con abundante agua durante al menos 15 minutos; retirar ropa contaminada y buscar atención médica.
- INGESTIÓN: No provocar el vómito; enjuagar la boca y buscar consejo médico inmediato.
- INHALACIÓN: Trasladar a aire fresco; proporcionar respiración artificial si es necesario y buscar atención médica.
Para información detallada sobre peligros, transporte y regulación, los usuarios deben consultar la Hoja de Datos de Seguridad (SDS) específica del producto y la legislación local.
Consideraciones para Almacenamiento y Manipulación
Almacenar bromuro férrico en recipientes herméticamente cerrados, en un lugar fresco, seco y bien ventilado, alejado de la humedad y materiales incompatibles (agentes reductores fuertes, bases fuertes y metales reactivos). Usar recipientes y equipamiento de transferencia resistentes a la corrosión. La manipulación debe realizarse con equipo de protección individual adecuado (guantes resistentes a productos químicos, protección ocular/facial, ropa protectora) y controles de ingeniería para limitar la exposición a polvos y vapores (ventilación local por extracción, transferencias cerradas). El manejo de derrames y residuos debe tratar el material como corrosivo y potencialmente oxidante; segregar de flujos de residuos incompatibles.
Para información detallada sobre peligros, transporte y regulación, los usuarios deben consultar la Hoja de Datos de Seguridad (SDS) específica del producto y la legislación local.
