Pentachlorek fosforu
| |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Ogólne informacje | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Wzór sumaryczny |
PCl | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
Masa molowa |
208,22 g/mol | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Wygląd |
białe lub żółte, tetragonalne, higroskopijne kryształy[1] o ostrym zapachu[2] | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Identyfikacja | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Numer CAS | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Podobne związki | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Podobne związki | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Jeżeli nie podano inaczej, dane dotyczą stanu standardowego (25 °C, 1000 hPa) |
Pentachlorek fosforu (nazwa Stocka: chlorek fosforu(V)), PCl
5 – nieorganiczny związek chemiczny z grupy chlorków kwasowych.
Otrzymywanie
[edytuj | edytuj kod]PCl
5 otrzymywany jest w reakcji chlorowania PCl
3. Tą metodą w 2000 roku wyprodukowano go w ilości ok. 10 tys. ton[7].
PCl
3 + Cl
2 ⇄ PCl
5 (ΔH = −124 kJ/mol)
PCl
5 istnieje w równowadze z PCl
3 i chlorem. W temperaturze 180 °C stopień dysocjacji wynosi ok. 40%[7]. Ze względu na istnienie takiej równowagi, próbki PCl
5 często zawierają chlor, który powoduje żółtozielone zabarwienie substancji.
Budowa
[edytuj | edytuj kod]W fazie gazowej i ciekłej PCl
5 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 PCl
5 w roztworach w rozpuszczalnikach niepolarnych, np. CS
2 i CCl
4[8].
W stanie stałym PCl
5 ma budowę jonową, z tetraedrycznymi kationami PCl+
4 i oktaedrycznymi anionami PCl−
6[7]. Podobne jony obserwuje się w stężonych roztworach PCl
5 w rozpuszczalnikach polarnych w wyniku autodysocjacji[9]:
- 2PCl
5 ⇄ [PCl+
4][PCl−
6]
Zakładane dawniej występowanie dimerów P
2Cl
10 nie znajduje potwierdzenia w badaniach spektroskopii Ramana.
W rozcieńczonych roztworach w rozpuszczalnikach polarnych autodysocjacja ma inny przebieg:
- PCl
5 ⇄ [PCl+
4]Cl−
Zastosowanie
[edytuj | edytuj kod]Stosowany jest do chlorowania oraz jako katalizator. Przykładowe reakcje chlorowania:
- kwas karboksylowy + PCl
5 → chlorek acylu + POCl
3 + HCl - alkohol + PCl
5 → chlorek alkilowy + POCl
3 + HCl - R
2C=O + PCl
5 → R
2CCl
2 + POCl
3 - PCl
5 + 2NO
2 → PCl
3 + 2NO
2Cl
Ponadto reaguje z dimetyloformamidem z wytworzeniem odczynnika Vilsmeiera, [(CH
3)
2NCClH]Cl, służącego do otrzymywania pochodnych benzaldehydu. PCl
5 reaguje też ze styrenem dając pochodne fosfonianowe.
Przypisy
[edytuj | edytuj kod]- ↑ a b c d e f Lide 2009 ↓, s. 4-80.
- ↑ a b c d e Phosphorus pentachloride, [w:] GESTIS-Stoffdatenbank [online], Institut für Arbeitsschutz der Deutschen Gesetzlichen Unfallversicherung, ZVG: 3000 [dostęp 2015-07-21] (niem. • ang.).
- ↑ Lide 2009 ↓, s. 6-53.
- ↑ a b Pentachlorek fosforu, [w:] Classification and Labelling Inventory, Europejska Agencja Chemikaliów [dostęp 2015-07-21] (ang.).
- ↑ Pentachlorek fosforu (nr 79590) – karta charakterystyki produktu Sigma-Aldrich (Merck) na obszar Polski. [dostęp 2015-07-21]. (przeczytaj, jeśli nie wyświetla się prawidłowa wersja karty charakterystyki)
- ↑ Pentachlorek fosforu, międzynarodowa karta bezpieczeństwa chemicznego, Międzynarodowa Organizacja Pracy [dostęp 2015-07-21] (pol. • ang.).
- ↑ a b c A.F. Holleman, E. Wiberg: Inorganic Chemistry. San Diego: Academic Press, 2001. ISBN 0-12-352651-5.
- ↑ D.E.C. Corbridge: Phosphorus: An Outline of its Chemistry, Biochemistry, and Technology. Wyd. 5. Amsterdam: Elsevier, 1995. ISBN 0-444-89307-5.
- ↑ R.W. Suter, H.C. Knachel, V.P. Petro, J.H. Howatson i inni. Nature of Phosphorus(V) Chloride in Ionizing and Nonionizing Solvents. „J. Amer. Chem. Soc.”. 95, s. 1474–1479, 1973. DOI: 10.1021/ja00786a021.
Bibliografia
[edytuj | edytuj kod]- David R. Lide (red.), CRC Handbook of Chemistry and Physics, wyd. 90, Boca Raton: CRC Press, 2009, ISBN 978-1-4200-9084-0 (ang.).