Decaborà

El decaborà o decaborà(14) és un compost químic constituït per àtoms de bor i d'hidrogen, un hidrur de bor o borà amb fórmula química ${\ce {B10H14}}$. És un sòlid blanc cristal·lí inflamable. Se sintetitzà per primera vegada per piròlisi del diborà ${\ce {B2H6}}$. Té la característica olor d'humitat dels borans; i, com els altres, és tòxic per al sistema nerviós central. S'ha utilitzat per a la implantació de bor en semiconductors, com a catalitzador de polimerització i com a additiu de combustible de coets.

Decaborà

Substància química	tipus d'entitat química
Massa molecular	122,2 Da
Estructura química
Fórmula química	B₁₀H₁₄
SMILES canònic	Model 2D [H]1[BH]234[BH]156[BH]278[BH]39([H]4)[BH]712[BH]853[BH]645[BH]311[BH]922[BH]14([H]5)[H]2 i Model 2D [BH3]1[BH]23[BH]45[BH]26[BH]37[BH]18[BH]79[BH]64[BH]89[BH3]5
Identificador InChI	Model 3D
Propietat
Densitat	0,94 g/cm³ (a 20 °C)
Punt de fusió	99 °C
Punt d'ebullició	213 °C (a 760 Torr)
Pressió de vapor	0,2 mmHg (a 20 °C)
Perill
Límit d'exposició mitjana ponderada en el temps	0,3 mg/m³ (8 h, Estats Units d'Amèrica)
Límit d'exposició a curt termini	0,9 mg/m³ (cap valor)
Punt d'inflamabilitat	176 °F
IDLH	15 mg/m³
Altres
sòlid inflamable

Estructura

Estructura de la molècula de decaborà(14).

A la molècula de decaborà(14) els àtoms de bor formen dues piràmides pentagonals amb una aresta de les bases en comú. Cada àtom de bor està enllaçat a un hidrogen terminal, hi ha dos enllaços ${\ce {B-B}}$ i quatre enllaços de tres centres amb pont d'hidrogen ${\ce {B-H-B}}$.

Propietats

Propietats físiques

El decaborà(14) és sòlid a temperatura ambient, el seu punt de fusió és 98,8 °C i el d'ebullició 213 °C. A 25 °C la seva densitat és de 0,94 g/cm³. A 20 °C té una pressió de vapor de 0,15 mmHg. El seu punt d'inflamabilitat és 80 °C. És soluble en benzè, hexà i toluè, i lleugerament soluble en aigua freda. Amb aigua calenta s'hidrolitza.

Propietats químiques

Amb l'oxigen el decaborà(14) reacciona donant òxid de bor ${\ce {B2O3}}$ i aigua:

$${\ce {B10H14 + 11 O2 -> 5 B2O3 + 7 H2O}}$$

És molt estable i la seva reacció amb aigua és molt lenta. Amb els hidròxids es comporta com un àcid de Brønsted:

$${\ce {B10H14 + OH- <=> B10H13- + H2O}}$$

Amb l'amoníac es comporta com un àcid de Lewis:

$${\ce {B10H14 + NH3 <=> B10H13- + NH4+}}$$

Aplicacions

El decaborà, com altres borans, foren estudiats durant la dècada de 1950 com a propulsors. A causa del cost i altres factors, aquesta aplicació no aconseguí tenir èxit. Tanmateix, des d'aleshores, el decaborà ha continuat sent d'interès per a la investigació i algunes aplicacions comercials, sovint com a font d'incorporació de bor a o sobre un altre material, com ara dopant d'implantació iònica per a la producció de semiconductors electrònics de tipus p; font de bor monoatòmic per a la deposició química de vapor de pel·lícules primes; ús en la síntesi de nanotubs de nitrur de bor ${\ce {BN}}$; precursor de ceràmica/borurs; material de partida per a la síntesi d'altres cúmuls de bor com ${\ce {B12N2}}$, inclosos els compostos utilitzats en la investigació experimental del tractament del càncer de teràpia de captura de neutrons de bor (BNCT); i com a font de protons o hidrogen per a aplicacions avançades d'emmagatzematge i generació d'energia.