Pentachlorek fosforu

Z Wikipedii, wolnej encyklopedii
Skocz do: nawigacji, wyszukiwania
Pentachlorek fosforu
Pentachlorek fosforu Pentachlorek fosforu
Pentachlorek fosforu
Nazewnictwo
Ogólne informacje
Wzór sumaryczny PCl5
Masa molowa 208,22 g/mol
Wygląd białe lub żółtawe kryształy o ostrym zapachu[1]
Identyfikacja
Numer CAS 10026-13-8
Podobne związki
Podobne związki trichlorek fosforu; trichlorek fosforylu
Jeżeli nie podano inaczej, dane dotyczą
stanu standardowego (25 °C, 1000 hPa)
Commons Multimedia w Wikimedia Commons

Pentachlorek fosforu (chlorek fosforu(V)), PCl5nieorganiczny związek chemiczny z grupy chlorków kwasowych.

Otrzymywanie[edytuj | edytuj kod]

PCl5 otrzymywany jest w reakcji chlorowania PCl3. Tą metodą w 2000 roku wyprodukowano go w ilości ok. 10 tys. ton[2].

PCl3 + Cl2 ⇌ PCl5 ΔH = −124 kJ/mol

PCl5 istnieje w równowadze z PCl3 i chlorem. W temperaturze 180 °C stopień dysocjacji wynosi ok. 40%[2]. Ze względu na istnienie takiej równowagi, próbki PCl5 często zawierają chlor, który powoduje żółtozielone zabarwienie substancji.

Budowa[edytuj | edytuj kod]

W fazie gazowej i ciekłej PCl5 jest obojętną cząsteczką o symetrii bipiramidy trygonalnej (D3h), zawierającą 3 standardowe kowalencyjne wiązania P-Cl w płaszczyźnie ekwatorialnej oraz jedno liniowe trójcentrowe wiązanie czteroelektronowe Cl-P-Cl, w którym uczestniczą dwa aksjalne atomy chloru. Podobną budowę mają cząsteczki PCl5 w roztworach w rozpuszczalnikach niepolarnych, np. CS2 i CCl4[3].

W stanie stałym PCl5 ma budowę jonową, z tetraedrycznymi kationami PCl4+ i oktaedrycznymi anionami PCl6[2]. Podobne jony obserwuje się w stężonych roztworach PCl5 w rozpuszczalnikach polarnych w wyniku autodysocjacji[4]:

2PCl5 ⇌ [PCl4+][PCl6]

Zakładane dawniej występowanie dimerów P2Cl10 nie znajduje potwierdzenia w badaniach spektroskopii Ramana.

W rozcieńczonych roztworach w rozpuszczalnikach polarnych autodysocjacja ma inny przebieg:

PCl5 ⇌ [PCl4+]Cl

Zastosowanie[edytuj | edytuj kod]

Stosowany jest do chlorowania oraz jako katalizator. Przykładowe reakcje chlorowania:

kwas karboksylowy + PCl5chlorek acylu + POCl3 + HCl
alkohol + PCl5chlorek alkilowy + POCl3 + HCl
R2C=O + PCl5 → R2CCl2 + POCl3
PCl5 + 2 NO2PCl3 + 2 NO2Cl

Ponadto reaguje z dimetyloformamidem z wytworzeniem odczynnika Vilsmeiera, [(CH3)2NCClH]Cl, służącego do otrzymywania pochodnych benzaldehydu. PCl5 reaguje też ze styrenem dając pochodne fosfonianowe.

Przypisy

  1. 1,0 1,1 1,2 Pentachlorek fosforu (ang. • niem.) w bazie IFA GESTIS. Institut für Arbeitsschutz der Deutschen Gesetzlichen Unfallversicherung (IFA). [dostęp 2009-01-31].
  2. 2,0 2,1 2,2 Holleman, A. F.; Wiberg, E. "Inorganic Chemistry" Academic Press: San Diego, 2001. ISBN 0-12-352651-5.
  3. D. E. C. Corbridge "Phosphorus: An Outline of its Chemistry, Biochemistry, and Technology" 5th Edition Elsevier: Amsterdam 1995. ISBN 0-444-89307-5.
  4. Suter, R. W.; Knachel, H. C.; Petro, V. P.; Howatson, J. H.; S. G. Shore, S. G.. Nature of Phosphorus(V) Chloride in Ionizing and Nonionizing Solvents. „J. Amer. Chem. Soc.”. 95, s. 1474-1479, 1973. doi:10.1021/ja00786a021.