Clorură de tantal (V)
| Clorură de tantal (V) | |
|---|---|
 | |
| Denumiri alternative | |
| pentaclorură de tantal | |
| Caracteristici generale | |
| Formula moleculară sau brută | TaCl 5 |
| Masa moleculară ( u ) | 358,21 |
| Aspect | solid cristalin alb |
| numar CAS | |
| Numărul EINECS | 231-755-6 |
| PubChem | 24394 |
| ZÂMBETE | Cl[Ta](Cl)(Cl)(Cl)Cl |
| Proprietăți fizico-chimice | |
| Densitate (g / cm 3 , în cs ) | 3,68 |
| Solubilitate în apă | hidrolizează |
| Temperatură de topire | 216 ° C (489 K) |
| Temperatura de fierbere | 242 ° C (515 K) |
| Proprietăți termochimice | |
| Δ f H 0 (kJ mol −1 ) | −858,98 |
| S 0 m (J K −1 mol −1 ) | 221,75 |
| Proprietăți toxicologice | |
| LD 50 (mg / kg) | 1900 oral, șobolan |
| Informații de siguranță | |
| Simboluri de pericol chimic | |
  | |
| Fraze H | 302, 314 |
| Sfaturi P | 303 + 361 + 353, 305 + 351 + 338, 301 + 330 + 331, 405, 501 |
Clorura de tantal (V) sau pentaclorura de tantal este compusul anorganic cu formula TaCl 5 . În condiții normale este un solid cristalin alb, care hidrolizează rapid la contactul cu apa, eliberând acid clorhidric . În acest compus tantalul se află în starea de oxidare +5. Este folosit ca precursor pentru sinteza altor compuși de tantal.
Structura
TaCl 5 cristalizează în sistemul monoclinic cu clasa C 2 / m . [1] În stare solidă există dimeri Ta 2 Cl 10 ; cei zece atomi de clor se află în vârful a doi octaedri cu o parte în comun. În centrul celor două octaedre se află cei doi atomi de tantal, legați de doi atomi de clor în punte. Structura dimerică este menținută în solvenți necomplexați și, în mare măsură, și în stare topită. În starea vaporilor, pe de altă parte, sunt prezenți monomeri TaCl 5 , cu o structură bipiramidică trigonală similară cu cea a PCl 5 . [2]
Sinteză
TaCl 5 se prepară în general prin sinteză directă prin tratarea metalului încălzit cu clor: [3]
- 2Ta + 5Cl 2 → 2TaCl 5
Alternativ, oxidul de tantal (V) poate fi tratat cu clorură de tionil
- Ta 2 O 5 + 5SOCl 2 → 2 TaCl 5 + 5SO 2
sau cu tetraclorometan : [4]
- Ta 2 O 5 + 5CCl 4 → 2 TaCl 5 + 5COCl 2
TaCl 5 este purificat prin sublimare .
Reactivitate
TaCl 5 este electrofil și poate cataliza reacțiile Friedel-Crafts , similare cu AlCl 3 . Ca acid Lewis poate forma aducti cu multe baze Lewis . [5] De exemplu, TaCl 5 formează complexe stabile cu eteri:
- TaCl 5 + R 2 O → TaCl 5 (OR 2 ) (R = Me, Et)
De asemenea, reacționează cu pentaclorura de fosfor și oxiclorura de fosfor ; primul reacționează ca un donator de clorură și al doilea formează aductul prin legarea cu oxigenul:
- TaCl 5 + PCI5 → [4 + Pcl] [TaCl 6 -]
- TaCl 5 + OPCl 3 → [TaCl 5 (OPCl 3 )]
Cu aminele terțiare formează aducturi cristaline:
- TaCl 5 + 2 R 3 N → [TaCl 5 (NMe 3 )]
De asemenea, formează aducti cu anioni
- TaCl 5 + NaCl → Na + TaCl 6 -
Clorul coordonat poate fi, de asemenea, înlocuit de tantal. Cu alcooli, fenoli și acizi carboxilici există eliminarea HCl:
- TaCl 5 + 3HOEt → TaCl 2 (OEt) 3 + 3HCl
În prezența amoniacului ca acceptor HCl, toți cei cinci liganzi de clor sunt înlocuiți și se formează Ta (OEt) 5 . În mod similar, TaCl 5 reacționează cu metoxid de litiu în metanol anhidru pentru a forma derivați metoxi:
- TaCl 5 + 4LiOMe → Ta (OMe) 4 Cl + 4LiCl
În prezența aminelor aromatice există adesea o reducere a metalului la Ta (IV). De exemplu, cu bpy se formează Ta (bpy) Cl 4 .
Informații de siguranță
TaCl 5 este disponibil comercial. Compusul este dăunător dacă este ingerat. La contact provoacă arsuri severe ale pielii și leziuni oculare severe. Nu există date care să indice proprietăți cancerigene. Nu este considerat foarte periculos pentru apă și mediu. [6]
Notă
- ^ Rabe și Müller 2000
- ^ Fairbrother 1967
- ^ Greenwood și Earnshaw (1997) , p. 989 .
- ^ Brauer 1965 , p. 1306 .
- ^ Hubert-Pfalzgraf 2006
- ^ Alfa-Aesar, fișa cu date de siguranță a clorurii de tantal (V) ( PDF ) [ link rupt ] , pe alfa.com . Adus pe 21 martie 2012 .
Bibliografie
- G. Brauer (ed.), Manual de chimie anorganică preparativă , vol. 2, New York, Academic Press, 1965.
- F. Fairbrother,The Chemistry of Niobium and Tantalum , Elsevier, 1967.
- NN Greenwood și A. Earnshaw, Chimia elementelor , ediția a II-a, Oxford, Butterworth-Heinemann, 1997, ISBN 0-7506-3365-4 .
- LG Hubert-Pfalzgraf, Niobium & Tantalum: Inorganic & Coordination Chemistry , în Enciclopedia chimiei anorganice , ediția a II-a, John Wiley & Sons, 2006, DOI : 10.1002 / 0470862106.ia153 , ISBN 978-0-470-86210-0 .
- S. Rabe, U. Müller, Structura cristalină a pentaclorurii de tantal, (TaCl 5 ) 2 [ link rupt ] , în Z. Kristallogr. - New Cryst. Struct. , vol. 215, nr. 1, 2000, pp. 1-2. Adus la 20 martie 2012 .
Alte proiecte
-
Wikimedia Commons are imagini sau alte fișiere despre clorura de tantal (V)
