Fosfori(V)kloridi

Kokeneet kirjoittajat eivät ole vielä tarkistaneet sivun nykyistä versiota, ja se voi poiketa merkittävästi 12.11.2021 tarkistetusta versiosta . tarkastukset vaativat 5 muokkausta .
Fosforikloridi (V).
Kenraali
Systemaattinen
nimi		 Fosforikloridi (V).
Chem. kaava PCl 5
Rotta. kaava PCl 5
Fyysiset ominaisuudet
Osavaltio vihertävän valkoinen tai kellertävä jauhe
Moolimassa 208,22 g/ mol
Tiheys 2.11 [1]
Lämpöominaisuudet
Lämpötila
 •  sulaminen 160 [1]
 • sublimaatio 159 [1]  °C
Mol. lämpökapasiteetti 113,32 (kaasu) [1]  J/(mol K)
Entalpia
 •  koulutus −376,0 [1]  kJ/mol
Höyryn paine 1 ± 1 mmHg [2]
Kemiallisia ominaisuuksia
Liukoisuus
 • vedessä reagoi
Luokitus
Reg. CAS-numero 10026-13-8
PubChem 24819
Reg. EINECS-numero 233-060-3
Hymyilee   ClP(Cl)(Cl)(Cl)Cl
InChI   InChI = 1S/Cl5P/cl-6(2,3,4)5UHZYTMXLRWXGPK-UHFFFAOYSA-N
RTECS TB6125000
CHEBI 30335
YK-numero 1806
ChemSpider 23204
Turvallisuus
LD 50 100 mg/kg
Myrkyllisyys myrkyllinen, voimakas hapetin [1]
NFPA 704 NFPA 704 nelivärinen timantti 0 3 2W
Tiedot perustuvat standardiolosuhteisiin (25 °C, 100 kPa), ellei toisin mainita.
 Mediatiedostot Wikimedia Commonsissa

Fosforipentakloridi (fosfori ( V) kloridi , fosforihappokloridi , fosforipentakloridi ) on korkein fosforikloridi , fosforin ja kloorin binaarinen epäorgaaninen kemiallinen yhdiste, jonka kaava on PCl5 . Vihertävänvalkoisia [1] tai kellertäviä [3] tetragonaalisia kiteitä, joilla on epämiellyttävä ärsyttävä haju.

Fysikaaliset ominaisuudet

Kaasumaisessa tai nestemäisessä tilassa olevalla PCl5 - molekyylillä sekä ei-polaarisissa liuottimissa on trigonaalisen bipyramidin konfiguraatio (kaksi kolmiomaista pyramidia, joita yhdistää emäkset), jonka emäksessä on fosforiatomi . Kanta on tasasivuinen kolmio, jonka kärjessä on klooriatomeja, joiden välinen etäisyys on 0,349 nm ja sidoksen pituus niiden ja fosforiatomin välillä on 0,202 nm; P-Cl-sidoksen pituus kahdelle klooriatomille pyramidin huipuissa (apikaalinen) on 0,214 nm. Kiinteä fosforipentakloridi on ionikide, se koostuu tetraedrisistä ioneista [PCl 4 ] + ja oktaedrisistä ioneista [PCl 6 ] − ; P-Cl-sidoksen pituus tetraedrissä on 0,197 nm, oktaedrissa 0,204 nm (ekvatoriaalinen) ja 0,208 nm (apikaalinen). Polaarisissa liuottimissa PCl 5 hajoaa [PCl 4 ] + ja Cl − ioneiksi pienissä pitoisuuksissa, [PCl 4 ] + ja [РCl 6 ] − ioneiksi korkeissa pitoisuuksissa [4]

Sublimaatiolämpötilassa höyryn tiheys on 7,2 kertaa suurempi kuin ilman tiheys [5] . Höyrynpaine 20°C:ssa on 1,6 Pa (0,012 mmHg) [6] .

Sublimaatioentalpia lämpötilassa 390 K on 67,4 ± 2,3 kJ/mol, standardiolosuhteissa 71,1 ± 5,0 kJ/mol [7] .

Se liukenee hyvin hiilitetrakloridiin , hieman huonommin hiilidisulfidiin [1] .

Kemialliset ominaisuudet

Kuumennettaessa yli 300 °C:een se hajoaa lähes kokonaan PCl 3 :ksi ja Cl 2 :ksi [1] . Dissosiaatioaste 182°C:ssa on 41,7 %, 200°C:ssa 48,5 %, 250°C:ssa 80,0 %, 300°C:ssa 97,3 % [8] .

Fosforipentakloridi on tyypillinen happoyhdiste. Se reagoi voimakkaasti veden kanssa muodostaen ensimmäisessä vaiheessa fosfori(V)oksokloridia :

Kuumassa vedessä hydrolyysi etenee täydellisesti, kunnes muodostuu fosforihappoa :

PCl5 : lle on tunnusomaista oksidatiiviset kloorausreaktiot:

Väkevän rikkihapon kanssa muodostuu kloorisulfonihappoa :

Kun PCl 5 :tä ja NH 4 Cl:a kuumennetaan, tapahtuu fosfonitriilikloridipolymeerin muodostumisreaktio:

(PNCl 2 ) n  - läpinäkyvä elastinen aine, "epäorgaaninen kumi". Kestää yli 200°C lämpötiloja. Fosfonitriilikloridi on kuitenkin suhteellisen helppo hydrolysoida, mikä vaikeuttaa sen käytännön käyttöä. Korvaamalla klooriatomit orgaanisilla radikaaleilla voidaan saada vettä kestäviä polymeerejä.

Fosforipentakloridi on Lewisin happo .

Haetaan

Saatu klooriylimäärän vaikutuksesta fosfori(III)kloridiin kaasufaasissa tai johtamalla klooria PCl3 : n hiilidisulfidiliuoksen läpi :

( ΔH = 129,7 kJ/mol) [1] .

Vuoden 2000 tietojen mukaan maailmanlaajuinen kemianteollisuus tuotti vuosittain noin 10 000 tonnia fosforipentakloridia [9]

Käänteinen reaktio, jossa täydellinen hajoaminen klooriksi ja fosforitrikloridiksi tapahtuu, kun PCl5 kuumennetaan yli 300 °C:n lämpötilaan [ 1] .

Pääsovellukset

Fosforipentakloridi on kloorausaine , sitä käytetään fosfori- ja fosfonihappokloridien valmistuksessa olefiineista , väriaineiden ja lääkkeiden valmistuksessa [1] .

Fysiologiset ominaisuudet

Fosfori(V)kloridi PCl 5 on myrkyllinen aine (vahva epäorgaaninen myrkky ) ja voimakas hapetin . Aiheuttaa ihon palovammoja .

MPC ilmassa on 0,2 mg/m 3 [1] . Vaaraluokka - 2.

Historia

Fosforipentakloridin syntetisoi ensimmäisen kerran vuonna 1808 brittiläinen kemisti Humphry Davy , joka polttamalla fosforia kloorissa tuotti kirkkaan nesteen ( fosforitrikloridi ) ja valkoisen kiinteän aineen (fosforipentakloridi) [10]

Muistiinpanot

  1. ↑ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 Ugay A. Ya. Fosforihalogenidit // Chemical Encyclopedia  : 5 osassa / Ch. toim. N. S. Zefirov . - M . : Great Russian Encyclopedia , 1998. - V. 5: Tryptofaani - Iatrokemia. - S. 147. - 783 s. - 10 000 kappaletta.  — ISBN 5-85270-310-9 .
  2. ↑ http://www.cdc.gov/niosh/npg/npgd0509.html
  3. ↑ Merck Index - An Encyclopedia of Chemicals, Drugs, and Biologicals  (englanniksi) / MJ O'Neil (toim.). - Whitehouse Station, NJ: Merck and Co., Inc., 2006. - P. 1267.
  4. ↑ Suter RW et ai. Fosfori(V ) kloridin luonne ionisoivissa ja ionisoimattomissa liuottimissa   // Journal of the American Chemical Society . - 1978. - Voi. 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. Fosforiyhdisteet // Kirk-Othmer Encyclopedia of Chemical Technology  (englanniksi) . – NY: John Wiley & Sons, 2005.
  7. ↑ L. D. Polyachenok, O. G. Polyachenok. Fosforipentakloridin dissosiaatio, sublimaatio ja stabiilisuus // Journal of Physical Chemistry. - 1973. - T. 47 , no. 2 . - S. 498 .
  8. ↑ Azinger G. F. Parafiinihiilivetyjen kemia ja teknologia. - M .: GNTI NGTL, 1959. - S. 184.
  9. ↑ Holleman AF, Wiber E., Wiberg N. Epäorgaaninen kemia  . - Academic Press, 2001. - ISBN 978-0-12-352651-9 .
  10. ↑ Davy H. Leipurilainen luento. Selostus eräistä uusista analyyttisista tutkimuksista tiettyjen kappaleiden luonteesta, erityisesti emäksistä, fosforista, rikistä, hiilipitoisista aineista ja tähän asti hajoamattomista happoista; joitakin yleisiä havaintoja kemian teoriasta  (englanniksi)  // Philosophical Transactions of the Royal Society of London . - 1809. - Voi. 99 . - s. 39-104 . - doi : 10.1098/rstl.1809.0005 .

Kirjallisuus