Al triyoduro de nitrógeno no se le pueden hacer cosquillas

El triyoduro de nitrógeno es una especie química muy delicada. Si le hacen cosquillas, aunque sea con una pluma, la arma. Pruébenlo si quieren pinchando la sustancia con el ratón:

 triyoduro de nitrogeno triplenlace.com

Efectivamente, con solo tocar el NI3, este explota. Y la onda de choque producida hace estallar la segunda muestra. La reacción que se produce(muy exotérmica) es:

2 NI3 (s) → N2 (g) + 3 I2 (s)

El humo que se observa lo forman micropartículas de yodo sólido.

Este compuesto se obtuvo por primera vez en 1990 haciendo reaccionar nitruro de boro con monofluoruro de yodo en CFCl3 a –30 °C.

BN + 3 IF → BF3 + NI3

El triyoduro de nitrógeno es un sólido rojo oscuro que se descompone a 0°C, a veces explosivamente, como hemos visto.

No obstante, en 1813 ya se obtuvieron derivados de este compuesto: los aductos amoniacales [NI3·NH3] y [NI3·(NH3)3], que sí son estables.

Los primeros trihaluros de yodo que se obtuvieron fueron el NCl3 (sintetizado en 1811 por el francés Pierre L.Dulong haciendo reaccionar Cl2 con NH4Cl, lo que le costó tres dedos de la mano); el NF3, conseguido en 1928 por el alemán Otto Ruff; y el NBr3, obtenido en 1975 mediante esta reacción, lleva a cabo a -78°C:

(Me3Si)2NBr + 2 BrCl → NBr3 + 2 Me3SiCl

Orden de estabilidad

La tendencia a la estabilidad de estos cuatro trihaluros es:

NF3 > NCl3 > NBr3 > NI3

Esto se puede entender considerando la siguiente reacción de formación para los cuatro:

N2 (g) + 3 X2 (g) → 2 NX3 (g)

Las reacciones implican la ruptura de enlaces X-X y la formación de enlaces N-X (aparte de la ruptura de enlaces N-N, pero este factor es común en las cuatro). Por lo tanto, la especie formada será más estable cuanto menor sea la energía del enlace X-X y mayor la del N-X. En caso de que las energías X-X sean parecidas, las determinantes serán las N-X, ya que se forman tres enlaces de este tipo.

En el caso del NF3, la energía del enlace F-F es 159 kJ mol-1 y  la del N-F 278 kJ mol-1 (lo que supone un calor de formación del NF3 de -123 kJmol-1).

Pero en el caso del NI3, la energía del enlace I-I es 151 kJ mol-1 y la del N-I 169 kJ mol-1 (lo que supone un calor de formación del NI3 de +192 kJmol-1).

Geometría

Podemos predecir la geometría de estos compuestos razonando sobre la distribución de sus electrones según el principio del octete de Lewis:

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Como se ve, el átomo central (N) se rodea de cuatro pares de electrones. La forma de colocarse estos pares de electrones en el espacio de modo que estén lo más alejados posible (para minimizar las repulsiones) es en los vértices de un tetraedro cuyo centro lo ocupa el N:

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(el lóbulo indica el par de electrones sin compartir). Por lo tanto, la molécula tiene forma de pirámide trigonal:

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¿Para qué se usan?

Los que más se usan en la industria son los dos más estables.

El NCl3, diluido en aire, se utiliza para blanquear y esterilizar harina y como fungicida de cítricos y melones.

El NF3 tiene los siguientes usos:

  • en la industria de los semiconductores como agente para pulir químicamente películas delgadas y también para limpiar cámaras de deposición química de vapor (que es un proceso utilizado para producir productos sólidos de alta pureza y rendimiento, en este caso las mencionadas películas delgadas);
  • como oxidante de combustibles de alta energía; para la preparación del combustible tetrafluorohidrazina y para la perfluoración de olefinas ya fluoradas;
  • como un oxidante de alta energía en láseres químicos de HF-DF.

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Fuente: http://www.chm.bris.ac.uk/motm/ni3/ni3j.htm

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