El aluminio, uno de los componentes del bromuro de aluminio, representa más del 8,1 por ciento de la corteza terrestre, lo que lo convierte en uno de los minerales más abundantes del planeta. A pesar de que está presente en una amplia gama de compuestos en la Tierra, el aluminio rara vez se descubre en su estado de metal libre. En cambio, se encuentra con frecuencia en minerales como la bauxita y la criolita. El bromo, el otro componente del bromuro de aluminio, es un líquido venenoso, aceitoso y carmesí. El bromo, además de ser empleado en la fabricación de tintes, pesticidas y fertilizantes, ocasionalmente se detecta en pequeñas cantidades en especies vivas, aunque no tiene un propósito biológico conocido en humanos.
¿Qué es el bromuro de aluminio?
El bromuro de aluminio es una solución química de color amarillo pálido, también conocida como tribromoalumano o tribromuro de aluminio (la forma más común). Es un sólido higroscópico incoloro que puede sublimarse. Su fórmula molecular o química es AlBr 3 .
Aparece en su estado anhidro como un compuesto de color blanco a rojo amarillento con un sólido grumoso y un olor fuerte. Aparece como un líquido en su forma acuosa. Es extremadamente dañino para los ojos, las membranas mucosas y la piel. Se utiliza con frecuencia en la producción de muchos compuestos. Es una solución en una amplia gama de solventes orgánicos, incluidos benceno, tolueno, hidrocarburos simples, nitrobenceno y xileno.
Estructura del bromuro de aluminio
La fórmula del Bromuro de Aluminio se compone de un catión de aluminio (Al 3+ ) y un anión de bromuro (Br – ). Por lo tanto, la fórmula química o molecular del sulfato de bario es AlBr 3 . Su fórmula química revela que está compuesto por un átomo de aluminio y tres átomos de bromo. Tiene una masa molecular de 266,694 g/mol como sustancia química anhidra y de 374,785 g/mol como hexahidrato. Tiene una estructura cristalina monoclínica con un momento dipolar positivo.
Propiedades físicas del bromuro de aluminio
- El bromuro de aluminio es un polvo de color blanco a amarillo pálido con un olor acre.
- Es un sólido higroscópico incoloro y sublimable que se presenta principalmente en forma de tribromuro de aluminio.
- La densidad del bromuro de aluminio es de 3,2 g/cm 3 como anhidro y de 2,54 g/cm 3 como hexahidrato.
- El punto de fusión del bromuro de aluminio es de 97,5 °C como anhidro y de 93 °C como hexahidrato.
- El punto de ebullición del bromuro de aluminio es de 255 °C como anhidro y de 252 °C como hexahidrato.
- La capacidad calorífica del bromuro de aluminio es de 100,6 JJ/mol K.
- La entropía molar estándar del bromuro de aluminio es 180,2 JJ/mol K.
- La entalpía estándar de formación de bromuro de aluminio es −572,5 kJ/mol.
- Su solución acuosa es de naturaleza neutra con un pH de 6 a 14 °C.
- Es ligeramente soluble en metanol, éter dietílico, acetona pero totalmente soluble en agua.
Propiedades químicas del bromuro de aluminio
- A 100 °C, el tribromuro de aluminio se combina con tetracloruro de carbono para producir tetrabromuro de carbono.
4 AlBr 3 + 3 CCl 4 → 4 AlCl 3 + 3 CBr 4
- Reacciona con gas fosgeno para producir bromuro de carbonilo y clorobromuro de aluminio.
AlBr 3 + COCl 2 → COBr 2 + AlCl 2 Br
- El agua hidroliza Al 2 Br 6 de acuerdo con las propiedades del ácido de Lewis. Además, la hidrólisis del agua ocurre durante el desarrollo de HBr y la producción de las especies Al-OH-Br. También reacciona rápidamente con alcohol y ácidos carboxílicos.
Usos del bromuro de aluminio
- Se utiliza como catalizador en las reacciones de Friedel-Crafts.
- Se utiliza como medicamento en el campo de la salud.
- Como es un ácido de Lewis más potente que el Al 2 Cl 6 , se emplea en la industria para crear diversas sustancias.
- Actúa como un aceptor de pares de electrones para aumentar la reactividad de un sustrato.
- Tiene una serie de usos químicos específicos en síntesis y metalurgia extractiva.
Ejemplos de preguntas
Pregunta 1: ¿Cuál es el proceso para la preparación de Bromuro de Aluminio?
Solución:
El bromuro de aluminio se prepara mediante la reacción de bromuro de hidrógeno (HBr) con aluminio metálico (Al).
2 Al + 6 HBr → Al 2 Br 6 + 3 H 2
El segundo método para obtener Bromuro de Aluminio es mediante bromación.
2 Al + 3 Br 2 → Al 2 Br 6
Pregunta 2: ¿Cómo existe el bromuro de aluminio en la naturaleza?
Solución:
En estado sólido, soluciones en disolventes no coordinantes (p. ej., CS 2 ), la masa fundida y la fase gaseosa, predomina la forma dimérica del tribromuro de aluminio (Al 2 Br 6 ). Estos dímeros solo se descomponen en monómeros a altas temperaturas.
Al 2 Br 6 → 2 AlBr 3 (ΔH°diss = 59 kJ/mol)
Pregunta 3: ¿Cuáles son los efectos secundarios del bromuro de aluminio?
Solución:
El bromuro de aluminio puede causarle daño si lo inhala. Es un producto químico altamente corrosivo y el contacto directo puede irritar y quemar gravemente la piel y los ojos, y tal vez causar daño a los ojos. Puede irritar la nariz, la garganta y los pulmones, lo que puede provocar tos, sibilancias y/o dificultad para respirar. El bromuro de aluminio es un químico reactivo que puede causar una explosión.
Pregunta 4: ¿Cómo se puede verificar si se está expuesto al bromuro de aluminio?
Solución:
La exposición a materiales peligrosos como el bromuro de aluminio debe evaluarse periódicamente. Esto podría implicar la toma de muestras de aire personales y regionales. El empleador de un trabajador puede proporcionarle copias de los resultados de la muestra.
Pregunta 5: Explique algunos métodos para reducir la exposición al bromuro de aluminio.
Solución:
Los métodos para reducir la exposición al bromuro de aluminio son:
- Encierre las actividades y emplee ventilación de extracción local en el lugar de descarga de productos químicos siempre que sea posible. Se deben usar respiradores si no se emplea ventilación de escape local o recinto.
- Use ropa de trabajo adecuada.
- Lávese cuidadosamente después de haber estado expuesto al bromuro de aluminio y al final del turno laboral.
- Además, como parte de un esfuerzo continuo de educación y capacitación, comunique al personal potencialmente expuesto toda la información sobre las preocupaciones de salud y seguridad del bromuro de aluminio.