Pentachlorek fosforu

Pentachlorek fosforu
Nazewnictwo
	Nomenklatura systematyczna (IUPAC)
konst.	pentachlorek fosforu, chlorek fosforu(V)
podst.	pentachloro-λ5-fosfan
addyt.	pentachlorydofosfor
	Inne nazwy i oznaczenia
Stocka	chlorek fosforu(V)
inne	daw. pięciochlorek fosforu
	Ogólne informacje
Wzór sumaryczny	PCl; 5
Masa molowa	208,22 g/mol
Wygląd	białe lub żółte, tetragonalne, higroskopijne kryształy o ostrym zapachu
	Identyfikacja
Numer CAS	10026-13-8
SMILES
	ClP(Cl)(Cl)(Cl)Cl
Właściwości
	Gęstość
	2,1 g/cm³; ciało stałe
	Rozpuszczalność w wodzie
	reaguje
	w innych rozpuszczalnikach
	disiarczek węgla, tetrachlorek węgla
Temperatura topnienia	167 °C (temperatura punktu potrójnego)
Temperatura sublimacji	ok. 100 °C; 160 °C
Temperatura rozkładu	≥ 150 °C
Punkt krytyczny	373 °C
Budowa
Typ hybrydyzacji i VSEPR	sp3d – bipiramida trygonalna
Moment dipolowy	0 D
Niebezpieczeństwa
	Karta charakterystyki: dane zewnętrzne firmy Sigma-Aldrich [dostęp 2015-07-21]
	Globalnie zharmonizowany system; klasyfikacji i oznakowania chemikaliów
	Na podstawie Rozporządzenia CLP, zał. VI
Zwroty H	H302, H314, H330, H373, EUH014, EUH029
Zwroty P	P260, P280, P284, P305+P351+P338, P310
	Europejskie oznakowanie substancji
	oznakowanie ma znaczenie wyłącznie historyczne
	Na podstawie Rozporządzenia CLP, zał. VI
	Silnie; toksyczny; (T+)
Zwroty R	R14, R22, R26, R34, R48/20
Zwroty S	S1/2, S7/8, S26, S36/37/39, S45
	NFPA 704
Na podstawie; podanego źródła	0 3 2 W
Numer RTECS	TB6125000
Dawka śmiertelna	LD50 660 mg/kg (szczur, doustnie)
	Podobne związki
Podobne związki	PCl; 3, POCl; 3
	Jeżeli nie podano inaczej, dane dotyczą; stanu standardowego (25 °C, 1000 hPa)
	Multimedia w Wikimedia Commons

Pentachlorek fosforu (nazwa Stocka: chlorek fosforu(V)), PCl
5 – nieorganiczny związek chemiczny z grupy chlorków kwasowych.

Otrzymywanie

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

W fazie gazowej i ciekłej PCl
5 jest obojętną cząsteczką o symetrii bipiramidy trygonalnej (D_3h), 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

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

↑ ^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

David R.D.R. Lide David R.D.R. (red.), CRC Handbook of Chemistry and Physics, wyd. 90, Boca Raton: CRC Press, 2009, ISBN 978-1-4200-9084-0 (ang.).

[CITEREFLide2009'''4'''-80-1] ↑ ^a ^b ^c ^d ^e ^f Lide 2009 ↓, s. 4-80.

[GESTIS-2] Phosphorus pentachloride, [w:] GESTIS-Stoffdatenbank [online], Institut für Arbeitsschutz der Deutschen Gesetzlichen Unfallversicherung, ZVG: 3000 [dostęp 2015-07-21] (niem. • ang.).

[CITEREFLide2009'''6'''-53-3] Lide 2009 ↓, s. 6-53.

[CLI-4] Pentachlorek fosforu, [w:] Classification and Labelling Inventory, Europejska Agencja Chemikaliów [dostęp 2015-07-21] (ang.).

[SA-5] 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)

[ICSC-6] Pentachlorek fosforu, międzynarodowa karta bezpieczeństwa chemicznego, Międzynarodowa Organizacja Pracy [dostęp 2015-07-21] (pol. • ang.).

[Holleman-7] A.F. Holleman, E. Wiberg: Inorganic Chemistry. San Diego: Academic Press, 2001. ISBN 0-12-352651-5.

[Corbridge-8] D.E.C. Corbridge: Phosphorus: An Outline of its Chemistry, Biochemistry, and Technology. Wyd. 5. Amsterdam: Elsevier, 1995. ISBN 0-444-89307-5.

[Suter-9] 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.

[1]

[2]

[3]

[4]

[5]

[6]

[7]

[8]

[9]