Vanadium(III)-chlorid
Kristallstruktur | ||||||||||||||||
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__ V3+ __ Cl− | ||||||||||||||||
Allgemeines | ||||||||||||||||
Name | Vanadium(III)-chlorid | |||||||||||||||
Andere Namen |
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Verhältnisformel | VCl3 | |||||||||||||||
CAS-Nummer |
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PubChem | 62647 | |||||||||||||||
Kurzbeschreibung |
hygroskopische, geruchlose, hellrote bis rosarote zerfließliche Kristalle[1] | |||||||||||||||
Eigenschaften | ||||||||||||||||
Molare Masse | 157,30 g·mol−1 | |||||||||||||||
Aggregatzustand |
fest | |||||||||||||||
Dichte |
3,0 g·cm−3 (20 °C)[1] | |||||||||||||||
Schmelzpunkt |
>300 °C (Zersetzung)[1] | |||||||||||||||
Löslichkeit | ||||||||||||||||
Sicherheitshinweise | ||||||||||||||||
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MAK |
keine MAK, da cancerogen[1] | |||||||||||||||
LD50 |
350 mg·kg−1 (Ratte, peroral)[5] | |||||||||||||||
Soweit möglich und gebräuchlich, werden SI-Einheiten verwendet. Wenn nicht anders vermerkt, gelten die angegebenen Daten bei Standardbedingungen. |
Vanadium(III)-chlorid ist eine chemische Verbindung aus den Elementen Vanadium und Chlor, die häufig als Ausgangsstoff zur Herstellung von Vanadium(III)-Komplexverbindungen genutzt wird. Es gehört zur Stoffklasse der Chloride und bildet ein Hexahydrat VCl3·6 H2O, ein grünes, hygroskopisches Pulver.[2]
Gewinnung und Darstellung
Vanadium(III)-chlorid wird durch Erhitzen (160–170 °C) aus Vanadium(IV)-chlorid VCl4 gewonnen.[2]
- $ \mathrm {2\ VCl_{4}\longrightarrow 2\ VCl_{3}+Cl_{2}} $
Vanadium(III)-chlorid kann auch aus den Elementen gewonnen werden[6]:
- $ \mathrm {2\ V+3\ Cl_{2}\longrightarrow 2\ VCl_{3}} $
- Vanadium und Chlorgas reagieren beim Molverhältnis 2:3 zu Vanadium(III)-chlorid.
Alternativ ist eine Synthese aus Vanadium(III)-oxid und Thionylchlorid oder Vanadium(V)-oxid und Schwefel(I)-chlorid möglich.[2]
- $ \mathrm {V_{2}O_{3}+3\ SOCl_{2}\ \xrightarrow {} \ 2\ VCl_{3}\ +\ 3\ SO_{2}} $
- $ \mathrm {2\ V_{2}O_{5}+6\ S_{2}Cl_{2}\ \xrightarrow {} \ 4\ VCl_{3}+5\ SO_{2}+7\ S} $
Bei Luftausschluss ist es auch aus den Lösungen des Hexahydrates erhältlich, das aus wässrigen, sauren Lösungen von Vanadium(III)-chlorid durch Kühlen und Sättigen mit Salzsäure abgeschieden werden kann.[2]
- $ \mathrm {V_{2}O_{3}+6\ HCl+9\ H_{2}O\ \xrightarrow {} \ VCl_{3}\cdot 6H_{2}O} $
Eigenschaften
Physikalische Eigenschaften
Vanadium(III)-chlorid bildet sehr hygroskopische, geruchlose, hellrote, rosarote bis violette zerfließliche Kristalle.[1] In angesäuertem Wasser ist es löslich. Es besitzt eine hexagonal-rhomboedrische Kristallstruktur mit der Raumgruppe R3c und den Gitterparametern a = 601,2 und c = 1734 pm.[2] Im Kristall bildet Vanadium(III)-chlorid oktaedrische Strukturen, wobei jedes Vanadiumion oktaedrisch von sechs Chloridionen umgeben ist.
Chemische Eigenschaften
Beim Erhitzen im Vakuum oder an Luft bei über 400 °C zerfällt es in Vanadium(II)-chlorid und Vanadium(IV)-chlorid.[7][8]
- $ \mathrm {2\ VCl_{3}\ \xrightarrow {\Delta T} \ VCl_{2}+VCl_{4}} $
Beim Erhitzen (~675 °C) mit Wasserstoff wird Vanadium(III)-chlorid zu Vanadium(II)-chlorid reduziert.
- $ \mathrm {2\ VCl_{3}+H_{2}\ \xrightarrow {\Delta T} \ 2\ VCl_{2}+2\ HCl} $
Bei Reaktion mit Kohlendioxid, Sauerstoff oder Vanadium(III)-oxid entsteht Vanadium(III)-oxidchlorid.[2]
- $ \mathrm {V_{2}O_{3}+VCl\ \xrightarrow {} \ 3\ VOCl} $
Verwendung
Vanadium(III)-chlorid dient als Ausgangsstoff zur Herstellung von Vanadium(III)-Komplexverbindungen, so z. B. Tetrahydrofuran- oder Acetonitrilderivate (VCl3(THF)3[9] bzw. VCl3(MeCN)3).
Weiterhin kann es zur Herstellung von Vanadium durch Reduktion mit Magnesium oder Wasserstoff[2] und als Katalysator bei Polymerisationen eingesetzt werden.
Einzelnachweise
- ↑ 1,0 1,1 1,2 1,3 1,4 1,5 1,6 Eintrag zu Vanadium(III)-chlorid in der GESTIS-Stoffdatenbank des IFA, abgerufen am 30. August 2007 (JavaScript erforderlich).
- ↑ 2,0 2,1 2,2 2,3 2,4 2,5 2,6 2,7 2,8 Georg Brauer: Handbuch der präparativen anorganischen Chemie, Band III, S. 1407, 1409–1410; ISBN 3-432-87823-0.
- ↑ 3,0 3,1 Datenblatt Vanadium(III) chloride bei Sigma-Aldrich, abgerufen am 25. April 2011.
- ↑ Seit 1. Dezember 2012 ist für Stoffe ausschließlich die GHS-Gefahrstoffkennzeichnung zulässig. Bis zum 1. Juni 2015 dürfen noch die R-Sätze dieses Stoffes für die Einstufung von Zubereitungen herangezogen werden, anschließend ist die EU-Gefahrstoffkennzeichnung von rein historischem Interesse.
- ↑ Datenblatt Vanadium(III)-chlorid bei Fisher Scientific, abgerufen am 14. Juli 2012.
- ↑ Arnold F. Holleman, Nils Wiberg: Lehrbuch der Anorganischen Chemie. 102. Auflage. de Gruyter, Berlin 2007, ISBN 978-3-11-017770-1, S. 1550.
- ↑ Inorganic Syntheses, Inc.: Inorganic Syntheses. John Wiley & Sons, 2009, ISBN 0-47013267-1, S. 129 (eingeschränkte Vorschau in der Google Buchsuche).
- ↑ Catherine E. Housecroft, A. G. Sharpe: Inorganic Chemistry. Pearson Education, 2005, ISBN 0-13039913-2, S. 605 (eingeschränkte Vorschau in der Google Buchsuche).
- ↑ Heyn: Anorganische Synthesechemie: Ein integriertes Praktikum, S. 18-20; ISBN 3540529071.
Oxidationsstufe (II): Vanadium(II)-fluorid | Vanadium(II)-chlorid | Vanadium(II)-bromid | Vanadium(II)-iodid
Oxidationsstufe (III): Vanadium(III)-fluorid | Vanadium(III)-chlorid | Vanadium(III)-bromid | Vanadium(III)-iodid
Andere Oxidationsstufen: Vanadium(IV)-fluorid | Vanadium(IV)-chlorid | Vanadium(IV)-bromid | Vanadium(V)-fluorid