Fosfor(V)chlorid

Den aktuelle version af siden er endnu ikke blevet gennemgået af erfarne bidragydere og kan afvige væsentligt fra den version , der blev gennemgået den 12. november 2021; checks kræver 5 redigeringer .
Fosforchlorid (V).
Generel
Systematisk
navn		 Fosforchlorid (V).
Chem. formel PCl 5
Rotte. formel PCl 5
Fysiske egenskaber
Stat grønligt hvidt eller gulligt pulver
Molar masse 208,22 g/ mol
Massefylde 2.11 [1]
Termiske egenskaber
Temperatur
 •  smeltning 160 [1]
 • sublimering 159 [1]  °C
Mol. Varmekapacitet 113,32 (gas) [1]  J/(mol K)
Entalpi
 •  uddannelse -376,0 [1]  kJ/mol
Damptryk 1 ± 1 mmHg [2]
Kemiske egenskaber
Opløselighed
 • i vand reagerer
Klassifikation
Reg. CAS nummer 10026-13-8
PubChem 24819
Reg. EINECS nummer 233-060-3
SMIL   ClP(Cl)(Cl)(Cl)Cl
InChI   InChI=1S/Cl5P/cl-6(2,3,4)5UHZYTMXLRWXGPK-UHFFFAOYSA-N
RTECS TB6125000
CHEBI 30335
FN nummer 1806
ChemSpider 23204
Sikkerhed
LD 50 100 mg/kg
Toksicitet giftigt, stærkt oxidationsmiddel [1]
NFPA 704 NFPA 704 firfarvet diamant 0 3 2W
Data er baseret på standardbetingelser (25 °C, 100 kPa), medmindre andet er angivet.
 Mediefiler på Wikimedia Commons

Phosphorpentachlorid (phosphor ( V) chlorid , phosphorsyrechlorid , phosphorpentachlorid ) er det højeste phosphorchlorid , en binær uorganisk kemisk forbindelse af fosfor og klor med formlen PCl 5 . Grønlig-hvide [1] eller gullige [3] tetragonale krystaller med en ubehagelig irriterende lugt.

Fysiske egenskaber

PCl 5 -molekylet i gasformige eller flydende tilstande, såvel som i upolære opløsningsmidler, har konfigurationen af ​​en trigonal bipyramide (to trekantede pyramider forbundet med baser) med et phosphoratom i bunden. Basen er en ligesidet trekant med chloratomer i hjørnerne, hvor afstanden er 0,349 nm, og bindingslængden mellem dem og fosforatomet er 0,202 nm; P-Cl-bindingslængden for to chloratomer i toppen af ​​pyramiden (apikal) er 0,214 nm. Fast phosphorpentachlorid er en ionisk krystal, den består af tetraedriske ioner [PCl 4 ] + og oktaedriske ioner [PCl 6 ] − ; længden af ​​P-Cl-bindingen i tetraederet er 0,197 nm, i oktaederet 0,204 nm (ækvatorial) og 0,208 nm (apikal). I polære opløsningsmidler dissocieres PCl 5 til [PCl 4 ] + og Cl − ioner ved lave koncentrationer, [PCl 4 ] + og [РCl 6 ] − ioner ved høje koncentrationer [4]

Ved sublimationstemperaturen er damptætheden 7,2 gange større end luftdensiteten [5] . Damptrykket ved 20°C er 1,6 Pa (0,012 mmHg) [6] .

Sublimationsentalpien ved 390 K er 67,4 ± 2,3 kJ/mol, under standardbetingelser 71,1 ± 5,0 kJ/mol [7] .

Det opløses godt i carbontetrachlorid , noget værre - i carbondisulfid [1] .

Kemiske egenskaber

Når det opvarmes til over 300 °C, nedbrydes det næsten fuldstændigt til PCl 3 og Cl 2 [1] . Dissociationsgraden ved 182°C er 41,7%, ved 200°C 48,5%, ved 250°C 80,0%, ved 300°C 97,3% [8] .

Fosforpentachlorid er en typisk syreforbindelse. Det reagerer kraftigt med vand og danner phosphor(V) oxochlorid i det første trin :

I varmt vand fortsætter hydrolysen fuldstændigt, indtil dannelsen af ​​fosforsyre :

PCl 5 er karakteriseret ved oxidative chloreringsreaktioner:

Med koncentreret svovlsyre danner chlorsulfonsyre :

Når PCl 5 og NH 4 Cl opvarmes, sker reaktionen af ​​dannelsen af ​​en phosphonitrilchloridpolymer:

(PNCl 2 ) n  - gennemsigtigt elastisk stof, "uorganisk gummi". Tåler temperaturer over 200°C. Imidlertid er phosphonitrilchlorid relativt let at hydrolysere, hvilket gør den praktiske anvendelse vanskelig. Ved at erstatte kloratomer med organiske radikaler kan vandfaste polymerer opnås.

Fosforpentachlorid er en Lewis-syre .

Henter

Opnået ved indvirkning af overskydende chlor på phosphor (III) chlorid i gasfasen eller ved at lede chlor gennem en opløsning af PCl 3 i carbondisulfid :

( ΔH = 129,7 kJ/mol) [1] .

Ifølge data for 2000 producerede den globale kemiske industri årligt omkring 10.000 tons phosphorpentachlorid [9]

Den omvendte reaktion med fuldstændig nedbrydning til klor og phosphortrichlorid opstår, når PCl 5 opvarmes til en temperatur over 300 °C [1] .

Hovedapplikationer

Fosforpentachlorid er et chloreringsmiddel , det bruges til fremstilling af fosfor- og phosphonsyrechlorider fra olefiner , til fremstilling af farvestoffer og lægemidler [1] .

Fysiologiske egenskaber

Fosfor(V)chlorid PCl 5 er et giftigt stof (stærk uorganisk gift ) og et kraftigt oxidationsmiddel . Forårsager hudforbrændinger .

MPC i luften er 0,2 mg/m 3 [1] . Fareklasse - 2.

Historie

Fosforpentachlorid blev først syntetiseret i 1808 af den britiske kemiker Humphry Davy , som ved at brænde fosfor i klor producerede en klar væske ( phosphortrichlorid ) og et hvidt fast stof (phosphorpentachlorid) [10]

Noter

  1. ↑ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 Ugay A. Ya. Fosforhalogenider // Chemical Encyclopedia  : i 5 bind / Kap. udg. N.S. Zefirov . - M . : Great Russian Encyclopedia , 1998. - V. 5: Tryptofan - Iatrochemistry. - S. 147. - 783 s. — 10.000 eksemplarer.  — ISBN 5-85270-310-9 .
  2. ↑ http://www.cdc.gov/niosh/npg/npgd0509.html
  3. ↑ The Merck Index - An Encyclopedia of Chemicals, Drugs, and Biologicals  (engelsk) / MJ O'Neil (red.). - Whitehouse Station, NJ: Merck and Co., Inc., 2006. - S. 1267.
  4. ↑ Suter RW et al. Nature of Phosphorus(V ) Chloride in Ionizing and Nonionizing Solvents   // Journal of the American Chemical Society . - 1978. - Bd. 95 , iss. 5 . - S. 1474-1479 . - doi : 10.1021/ja00786a021 .
  5. ↑ Ellison HD Handbook of Chemical and Biological Warfare Agents  . - Baco Raton, FL: CRC Press, 2000. - S. 177.
  6. ↑ Fee DC et al. Phosphorus Compounds // Kirk-Othmer Encyclopedia of Chemical Technology  (engelsk) . - NY: John Wiley & Sons, 2005.
  7. ↑ L. D. Polyachenok, O. G. Polyachenok. Dissociation, sublimering og stabilitet af phosphorpentachlorid // Journal of Physical Chemistry. - 1973. - T. 47 , no. 2 . - S. 498 .
  8. ↑ Azinger G. F. Kemi og teknologi for paraffinkulbrinter. - M. : GNTI NGTL, 1959. - S. 184.
  9. ↑ Holleman AF, Wiber E., Wiberg N. Inorganic Chemistry  . - Academic Press, 2001. - ISBN 978-0-12-352651-9 .
  10. ↑ Davy H. The Bakerian Lecture. En Beretning om nogle nye analytiske Undersøgelser om Beskaffenheden af ​​visse Legemer, navnlig Alkalier, Fosfor, Svovl, Kulstof og de hidtil uudbrydede Syrer; med nogle generelle bemærkninger om kemisk teori  (engelsk)  // Philosophical Transactions of the Royal Society of London . - 1809. - Bd. 99 . - S. 39-104 . - doi : 10.1098/rstl.1809.0005 .

Litteratur