Il tetraioduro di carbonio o ioduro di carbonio(IV) è il composto binario del carbonio tetravalente con lo iodio, avente formula molecolare CI4; è anche un alometano tetrasostituito, da cui anche l'altro nome di tetraiodometano. In esso il carbonio rappresenta solo il 2,3% in massa ed è allo stato di ossidazione +4.
Proprietà e struttura Il tetraioduro di carbonio è un composto alquanto instabile termodinamicamente, in quanto la sua formazione dagl elementi è parecchio endotermica: ΔHƒ° = +392 kJ/mol.
In condizioni ambiente il tetraioduro di carbonio si presenta come un solido cristallino, come pure l'analogo CBr4 (per confronto, CCl4 è liquido e CF4 è gassoso); i cristalli monoclini sono di un intenso colore rosso-viola, caratteristica rara tra i derivati del metano; fotochimicamente e termicamente non è molto stabile: riscaldato a pressione ridotta (1,5 mmHg), sublima a 135 °C; a pressione normale fonde con decomposizione a 171 °C.
In condizioni ambiente è un solido cristallino praticamente insolubile in acqua, ma è solubile in solfuro di carbonio, etere, clorormio e piridina; in alcool a caldo reagisce.
Geometria molecolare Come per gli altri tetraalogenuri di carbonio, la molecola CI4 è tetraedrica, con il carbonio ibridato sp3; la simmetria molecolare è Td e pertanto il suo momento dipolare è nullo (molecola apolare).
Da un'indagine di cristallografia a raggi X risulta che la struttura cristallina è tetragonale, gruppo spaziale I(-4)2m (n. 121), con costanti di reticolo a = 640,9 pm, c = 955,8 pm e due molecole per cella elementare.
La distanza di legame C−I, risulta pari a 215,5 pm. In una determinazione precedente il dato risulta 212 pm. Da un'indagine di diffrazione elettronica della molecola in fase gassosa il legame risulta di 215,7 pm. Questi valori sono molto simili tra loro e quasi uguali alla somma dei raggi covalenti di Csp3 e I: (76 + 139) pm = 215 pm. Le distanze di non legame intramolecolari I · · ·I risultano di 352 pm, che è un valore alquanto inferiore al doppio del raggio di van der Waals minimo dello iodio, pari a 390 pm e questo causa una certa tensione sterica, che potrebbe contribuire all'instabilità termica e fotochimica del tetraioduro di carbonio.
Sintesi e reazioni A temperatura ambiente il tetracloruro di carbonio reagisce con lo ioduro di etile, in presenza di AlCl3 come catalizzatore, per dare CI4 che cristallizza dalla soluzione:
CCl4 (l) + 4 Et−I (l) → CI4 (s) + 4 Et−Cl (g) ↑
Il tetraiodometano può reagire con trifluoruro di bromo in rapporto 1:2 a dare come prodotti dibromodifluorometano e tetrafluorometano.
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