Cloruro di bromo
# Cloruro di bromo

Il cloruro di bromo, o cloruro di bromo(I), è un composto interalogeno biatomico di formula molecolare BrCl. Le prime ricerche su questo possibile composto furono basate, fin dall'inizio del XX secolo, su studi di curve di fusione ed ebollizione di miscele di bromo e cloro a partire da basse temperature, ma senza successo. La prima evidenza del composto ed il suo isolamento sono dovuti a H. Lux e risalgono al 1930. Analogamente ad altri composti interalogenici, è un forte agente ossidante, è corrosivo e molto reattivo. Il bromo in questa molecola ha stato di ossidazione +1 e non forma con il cloro ulteriori composti neutri.

## Struttura e proprietà

La lunghezza del legame Br-Cl è di 213,8 pm, un po' minore della somma dei raggi covalenti di Br e Cl (120 e 102 pm), come è prevedibile a causa della differenza di elettonegatività tra i due (2,96 e 3,16), e la molecola è polare (μ = 0,57 D). Il cloruro di bromo è poco stabile e tende a dissociarsi negli elementi e lo fa sensibilmente già a 10 °C. Il liquido bolle a 5 °C e congela a -54 °C, non a -66 °C come a volte riportato. Come gas, a bassa temperatura è di color giallo ocra, ma diviene rosso bruno (presenza di $Br_2)$ a T ambiente.

## Reattività

In acqua si idrolizza rapidamente ad acido ipobromoso e acido cloridrico, che poi si dissocia:

    BrCl + $H_2O$ → HOBr + HCl

L'altra possibile reazione alternativa, a dare HBr e HClO, è molto minoritaria: la selettività è imposta dalla polarità $Br^{δ+}–Cl^{δ-}.$

Con cloruri alcalini in soluzione acquosa si comporta da acido di Lewis prendendo su di sé uno ione $Cl^-,$ formando così lo ione complesso $[BrCl_2]^-:$

    BrCl + $Cl^-$ ⇄ $[BrCl_2]^-$

Questo ione è isoelettronico di valenza con lo ione triioduro $I_3^-$ ed è isolabile più facilmente se associato a cationi grandi, ad esempio come sale di cesio, $CsBrCl_2.$ Questo è ottenibile come cristalli color giallo brillante che a 150 °C svolgono bromo, lasciando dietro un residuo di cloruro di cesio.

BrCl ossida il monossido di carbonio a COBrCl, un derivato del fosgene che però può aversi liquido a T ambiente $(T_{eb}$ = 25 °C) e che si può usare al suo posto:

    CO + BrCl → COBrCl

Il cloruro di bromo è stato il reattivo che ha permesso la sintesi dell'elusivo tribromuro di azoto $NBr_3,$ attraverso una reazione sulla bis(trimetilsilil)bromoammina, condotta in pentano a -87 °C:

    $(Me_3Si)_2NBr$ + 2 BrCl → 2 $Me_3SiCl$ + $NBr_3$

Di questa molecola sono stati studiati i complessi a trasferimento di carica che forma con il diossano, insieme agli analoghi formati da $I_2,$ $Br_2,$ $Cl_2$ e ICl, e con la piridina.

### Reattività in chimica organica

Il cloruro di bromo $Br^{δ+}–Cl^{δ-}$ reagisce con alcheni addizionandosi, similmente a $Br_2,$ ma l'addizione è qui regioselettiva grazie alla polarità della molecola, come già accade per il cloruro di iodio $I^{δ+}–Cl^{δ-}:$ nell'alchene tende a formarsi l'incipiente carbocatione più stabile e di conseguenza il carbonio che meglio sopporta la carica positiva nello ione bromonio che segue all'attacco di $Br^{δ+},$ viene attaccato dal $Cl^{δ-},$ che quindi tende a posizionarsi di preferenza sul carbonio più sostituito (regola di Markovnikov):

$R-CH=CH_2$ + Br-Cl → $RCHCl=CH_2Br$

Nel caso di alcheni coniugati con un carbonile (o altro gruppo elettron-attrattore ad effetto mesomero -M) che destabilizza il carbocatione in α, l'orientazione si rovescia, come visto in una serie di esteri metilici α,β-insaturi. In queste reazioni di addizione elettrofila BrCl risulta più reattivo di ICl.

Soluzioni standardizzate di cloruro di bromo si addizionano rapidamente e quantitativamente ad aldeidi α,β-insature senza ossidare il gruppo aldeidico e sono state quindi usate per la loro determinazione quantitativa.

## Usi

Il cloruro di bromo è usato in chimica analitica, in soluzione di acido cloridrico concentrato e in presenza di 2,4-dinitrofenilidrazina, come titolante rapido e preciso di svariati composti organici di tipo carbonilico e affini.

Il cloruro di bromo è usato in chimica analitica nella determinazione di bassi livelli di mercurio, ossidandolo allo stato Hg(II).

Campioni di BrCl sono usati in alcuni tipi di batterie al litio $Li-SO_2$ per incrementare l'energia e il voltaggio.

### In biologia

Il cloruro di bromo ha attività biocida, specialmente come anticrittogamico, e antisettica. È l'ingrediente attivo del biocida Stabrom 909.

