Foszfor-pentaklorid

Foszfor-pentaklorid
IUPAC név	Foszfor(V)-klorid
Más nevek	Foszfor-pentaklorid
Azonosítók
CAS-szám	[10026-13-8]
RTECS szám	TB6125000
SMILES	ClP(Cl)(Cl)(Cl)Cl
Tulajdonságok
Kémiai képlet	PCl5
Moláris tömeg	208,22 g mol−1
Megjelenés	színtelen, kristályos
Sűrűség	2,12 g cm−3
Olvadáspont	148 °C (nyomás alatt), normál nyomáson 100 °C-on szublimál anélkül, hogy megolvadna
Forráspont	160 °C
Oldhatóság (vízben)	bomlik
Gőznyomás	0,02 mbar 20 °C-on, 0,09 mbar 30 °C-on, 0,8 mbar 50 °C-on
Szerkezet
Koordinációs geometria	trigonális bipiramisos
Dipólusmomentum	0 D
Veszélyek
Főbb veszélyek	Nagyon mérgező (T+)
R mondatok	R14-R22-R26-R29-R34-R48/20
S mondatok	(S1/2)-S7/8-S26-S36/37/39-S45
LD50	660 mg/kg (patkány, szájon át)
Rokon vegyületek
Rokon vegyületek	POCl3, PCl3, PF5
Ha másként nem jelöljük, az adatok az anyag standard állapotára vonatkoznak. (25 °C, 100 kPa)

A foszfor-pentaklorid (vagy foszfor(V)-klorid) a foszfor kloridja, +5-ös oxidációs számú foszfort tartalmaz. A képlete PCl₅. A tiszta foszfor-pentaklorid színtelen. Ha bomlás miatt klórt tartalmaz, zöldes színű. Levegőn füstölög. Mérgező hatású.

Szerkezete

Gáz halmazállapotban trigonális bipiramis alakú molekulákból épül fel. A szilárd foszfor-pentakloridban azonban autodisszociáció lép fel, benne tetraéderes felépítésű [PCl₄]⁺ komplex kationok és oktaéderes elrendezésű [PCl₆]^- komplex anionok találhatók.

$\mathrm{2 \ PCl_5 \rightarrow [PCl_4]^+ + [PCl_5]^-}$

Kémiai tulajdonságai

Igen reakcióképes vegyület. Nedvesség hatására könnyen hidrolizál, ilyenkor először foszfor-oxi-klorid (vagy más néven foszforil-klorid) és sósav képződik.

$\mathrm{PCl_5 + H_2O \rightleftharpoons POCl_3 + 2 \ HCl}$.

Ha nagyobb mennyiségű víz van jelen, a foszforil-klorid tovább hidrolizál ortofoszforsavvá és sósavvá.

$\mathrm{POCl_3 + 3 \ H_2O \rightleftharpoons H_3PO_4 + 3 \ HCl}$

Erélyes klórozó hatása van. A savakat savkloridokká alakítja. Foszfor-pentaklorid hatására kloriddá alakul a szilícium-dioxid, az arzén-trioxid és az ón-dioxid is. Ha zárt csőben volfrám-trioxiddal hevítik, a volfrám-trioxid volfrám-hexakloriddá alakul.

$\mathrm{3 \ PCl_5 + WO_3 \rightarrow WCl_6 + 3 \ POCl_3}$

Még a nemesfémeket is megtámadja és kloriddá alakítja őket. Vízelvonó hatása is van, például bór-trioxiddá alakítja a bórsavat.

$\mathrm{2 \ H_3BO_3 + 3 \ PCl_5 \rightarrow B_2O_3 + 6 \ HCl + 3 \ POCl_3}$

Élettani hatása

Mérgező hatású. Belélegezve köhögést okozhat. A szemben kötőhártyagyulladást, de akár vakságot is okozhat. Ha bőrre kerül égési sebeket okoz.

Előállítása

A foszfor-pentaklorid foszfor-trikloridból képződik, ha az klórral reagál.

$\mathrm{PCl_3 + Cl_2 \rightarrow PCl_5}$

Felhasználása

Klórozószerként alkalmazzák. Karbonsavakból karbonsavkloridok állíthatók elő foszfor-pentaklorid segítségével.

$\mathrm{R{-}COOH + PCl_5 \rightarrow HCl + POCl_3 + R{-}CO{-}Cl}$

Források

• Erdey-Grúz Tibor: Vegyszerismeret
• Nyilasi János: Szervetlen kémia
• Bodor Endre: Szervetlen kémia I.