Clorura de fosfor (V).

Versiunea actuală a paginii nu a fost încă examinată de colaboratori experimentați și poate diferi semnificativ de versiunea revizuită pe 12 noiembrie 2021; verificările necesită 5 modificări .
Clorura de fosfor​(V)​
General

Nume sistematic		 Clorura de fosfor​(V)​
Chim. formulă PCl 5
Şobolan. formulă PCl 5
Proprietăți fizice
Stat pulbere alb-verzuie sau gălbuie
Masă molară 208,22 g/ mol
Densitate 2.11 [1]
Proprietati termice
Temperatura
 •  topirea 160 [1]
 • sublimarea 159 [1]  °C
Mol. capacitate termică 113,32 (gaz) [1]  J/(mol K)
Entalpie
 •  educaţie −376,0 [1]  kJ/mol
Presiunea aburului 1 ± 1 mmHg [2]
Proprietăți chimice
Solubilitate
 • in apa reactioneaza
Clasificare
Reg. numar CAS 10026-13-8
PubChem 24819
Reg. numărul EINECS 233-060-3
ZÂMBETE   CIP(CI)(CI)(CI)CI
InChI   InChl=1S/CI5P/c1-6(2,3,4)5UHZYTMXLRWXGPK-UHFFFAOYSA-N
RTECS TB6125000
CHEBI 30335
Număr ONU 1806
ChemSpider 23204
Siguranță
LD 50 100 mg/kg
Toxicitate agent oxidant puternic, otrăvitor [1]
NFPA 704 NFPA 704 diamant în patru culori 0 3 2W
Datele se bazează pe condiții standard (25 °C, 100 kPa), dacă nu este menționat altfel.
 Fișiere media la Wikimedia Commons

Pentaclorura de fosfor (clorură de fosfor ( V) , clorură de acid fosforic , pentaclorura de fosfor ) este cea mai mare clorură de fosfor , un compus chimic anorganic binar de fosfor și clor cu formula PCl 5 . Cristale tetragonale alb-verzui [1] sau gălbui [3] cu miros neplăcut iritant.

Proprietăți fizice

Molecula de PCl 5 în stare gazoasă sau lichidă , precum și în solvenți nepolari, are configurația unei bipiramide trigonale (două piramide triunghiulare legate prin baze) cu un atom de fosfor la bază. Baza este un triunghi echilateral cu atomi de clor la vârfuri, distanța dintre care este de 0,349 nm, iar lungimea legăturii dintre ei și atomul de fosfor este de 0,202 nm; lungimea legăturii P-Cl pentru doi atomi de clor din vârfurile piramidei (apicală) este de 0,214 nm. Pentaclorura de fosfor solidă este un cristal ionic, este formată din ioni tetraedrici [PCl 4 ] + și ioni octaedrici [PCl 6 ] − ; lungimea legăturii P-Cl în tetraedru este de 0,197 nm, în octaedru de 0,204 nm (ecuatorial) și 0,208 nm (apical). În solvenții polari, PCl 5 se disociază în ioni [PCl 4 ] + și Cl − la concentrații mici, [PCl 4 ] + și [РCl 6 ] − ioni la concentrații mari [4]

La temperatura de sublimare, densitatea vaporilor este de 7,2 ori mai mare decât densitatea aerului [5] . Presiunea vaporilor la 20°C este de 1,6 Pa (0,012 mmHg) [6] .

Entalpia de sublimare la 390 K este de 67,4 ± 2,3 kJ/mol, în condiții standard 71,1 ± 5,0 kJ/mol [7] .

Se dizolvă bine în tetraclorură de carbon , oarecum mai rău - în disulfură de carbon [1] .

Proprietăți chimice

Când este încălzit peste 300 °C, se descompune aproape complet în PCl 3 și Cl 2 [1] . Gradul de disociere la 182°C este de 41,7%, la 200°C 48,5%, la 250°C 80,0%, la 300°C 97,3% [8] .

Pentaclorura de fosfor este un compus acid tipic. Reacționează puternic cu apa, formând oxoclorura de fosfor(V) în prima etapă :

În apa fierbinte, hidroliza are loc complet, până la formarea acidului fosforic :

PCl 5 se caracterizează prin reacții de clorinare oxidativă:

Cu acid sulfuric concentrat se formează acid clorosulfonic :

Când PCl5 și NH4CI sunt încălzite, are loc reacția de formare a unui polimer de clorură de fosfonitril:

(PNCl 2 ) n  - substanță elastică transparentă, „cauciuc anorganic”. Rezistă la temperaturi peste 200°C. Cu toate acestea, clorura de fosfonitril este relativ ușor de hidrolizat, ceea ce face dificilă utilizarea sa practică. Prin înlocuirea atomilor de clor cu radicali organici se pot obține polimeri rezistenți la apă.

Pentaclorura de fosfor este un acid Lewis .

Obținerea

Obținut prin acțiunea excesului de clor asupra clorurii de fosfor (III) în fază gazoasă sau prin trecerea clorului printr-o soluție de PCl 3 în sulfură de carbon :

( Δ H = 129,7 kJ/mol) [1] .

Conform datelor pentru anul 2000, industria chimică globală producea anual aproximativ 10.000 de tone de pentaclorură de fosfor [9]

Reacția inversă cu descompunere completă în clor și triclorura de fosfor are loc atunci când PCl 5 este încălzit la o temperatură de peste 300 °C [1] .

Aplicații principale

Pentaclorura de fosfor este un agent de clorurare , se folosește la producerea clorurilor de acid fosforic și fosfonic din olefine , la producerea coloranților și a medicamentelor [1] .

Proprietăți fiziologice

Clorura de fosfor (V) PCl 5 este o substanță toxică ( otrăvire anorganică puternică ) și un agent oxidant puternic . Provoacă arsuri ale pielii .

MPC în aer este de 0,2 mg/m 3 [1] . Clasa de pericol - 2.

Istorie

Pentaclorura de fosfor a fost sintetizată pentru prima dată în 1808 de către chimistul britanic Humphry Davy , care, prin arderea fosforului în clor, a produs un lichid limpede ( triclorura de fosfor ) și un solid alb (pentaclorura de fosfor) [10]

Note

  1. ↑ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 Ugay A. Ya. Halogenuri de fosfor // Enciclopedia chimică  : în 5 volume / Cap. ed. N. S. Zefirov . - M . : Marea Enciclopedie Rusă , 1998. - V. 5: Triptofan - Iatrochimie. - S. 147. - 783 p. — 10.000 de exemplare.  — 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  (engleză) / MJ O'Neil (ed.). - Whitehouse Station, NJ: Merck and Co., Inc., 2006. - P. 1267.
  4. ↑ Suter RW și colab. Natura clorurii de fosfor (V ) în solvenții ionizanți și neionizanți   // Journal of the American Chemical Society . - 1978. - Vol. 95 , iss. 5 . - P. 1474-1479 . - doi : 10.1021/ja00786a021 .
  5. ↑ Ellison HD Handbook of Chemical and Biological Warfare Agents  . - Baco Raton, FL: CRC Press, 2000. - P. 177.
  6. ↑ Fee DC și colab. Compuși de fosfor // Kirk-Othmer Encyclopedia of Chemical Technology  (engleză) . — NY: John Wiley & Sons, 2005.
  7. ↑ L. D. Polyachenok, O. G. Polyachenok. Disocierea, sublimarea și stabilitatea pentaclorurii de fosfor // Journal of Physical Chemistry. - 1973. - T. 47 , nr. 2 . - S. 498 .
  8. ↑ Azinger G. F. Chimia și tehnologia hidrocarburilor de parafină. - M. : GNTI NGTL, 1959. - S. 184.
  9. ↑ Holleman AF, Wiber E., Wiberg N. Chimie  anorganică . - Presa Academică, 2001. - ISBN 978-0-12-352651-9 .
  10. ↑ Davy H. The Bakerian Lecture. O prezentare a unor noi cercetări analitice asupra naturii anumitor corpuri, în special a alcaliilor, fosforului, sulfului, materiei carbonice și a acizilor necompusi până acum; cu unele observații generale despre teoria chimică  (engleză)  // Philosophical Transactions of the Royal Society of London . - 1809. - Vol. 99 . - P. 39-104 . - doi : 10.1098/rstl.1809.0005 .

Literatură