Bortrichlorid

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Strukturformel
Strukturformel von Bortrichlorid
Allgemeines
Name Bortrichlorid
Andere Namen
  • Borchlorid
  • Trichlorboran
Summenformel BCl3
CAS-Nummer 10294-34-5
PubChem 25135
Kurzbeschreibung

farbloses Gas[1]

Eigenschaften
Molare Masse 117,17 g·mol−1
Aggregatzustand

gasförmig

Dichte
  • 5,252 g·l−1 unter Normalbedingungen (0 °C, 1013 mbar)[1]
  • 1,346 kg·l−1 der flüssigen Phase am Siedepunkt[1]
Schmelzpunkt

−107,2 °C[1]

Siedepunkt

12,6 °C[1]

Dampfdruck

160 kPa (20 °C)[1]

Löslichkeit

Zersetzung in Wasser und Ethanol[2]

Sicherheitshinweise
GHS-Gefahrstoffkennzeichnung aus EU-Verordnung (EG) 1272/2008 (CLP) [3]
04 – Gasflasche 05 – Ätzend 06 – Giftig oder sehr giftig

Gefahr

H- und P-Sätze H: 330​‐​314​‐​280​‐​300
EUH: 014​‐​071
P: 260​‐​280​‐​304+340​‐​303+361+353​‐​305+351+338​‐​315Vorlage:P-Sätze/Wartung/mehr als 5 Sätze​‐​405​‐​403 [1]
EU-Gefahrstoffkennzeichnung [4] aus EU-Verordnung (EG) 1272/2008 (CLP) [3]
Sehr giftig
Sehr giftig
(T+)
R- und S-Sätze R: 14​‐​26/28​‐​34
S: (1/2)​‐​9​‐​26​‐​28​‐​36/37/39​‐​45Vorlage:S-Sätze/Wartung/mehr als 5 Sätze
Thermodynamische Eigenschaften
ΔHf0

−403,8 kJ/mol[5]

Soweit möglich und gebräuchlich, werden SI-Einheiten verwendet. Wenn nicht anders vermerkt, gelten die angegebenen Daten bei Standardbedingungen.

Vorlage:Infobox Chemikalie/Summenformelsuche vorhanden

Bortrichlorid ist eine gasförmige chemische Verbindung aus der Gruppe der Bor-Halogen-Verbindungen bzw. anorganischen Chlorverbindungen.

Gewinnung und Darstellung[Bearbeiten]

Bortrichlorid wird industriell durch direkte Chlorierung von Bortrioxid und Kohlenstoff bei 500 °C gewonnen.[6]

\mathrm{B_2O_3 + 3 \ C + 3 \ Cl_2 \rightarrow 2 \ BCl_3 + 3 \ CO}

Diese Synthese ist analog zum Kroll-Prozess.

Alternativ ist auch die Synthese direkt aus Borsäure über den Zwischenschritt von Triphenylbor möglich.[6]

\mathrm{B(C_6H_5O)_3 + AlCl_3 \rightarrow BCl_3 + Al(C_6H_5O)_3}

Ebenfalls möglich ist eine Direktsynthese aus den Elementen Bor und Chlor.

Eigenschaften[Bearbeiten]

Bortrichlorid ist ein unbrennbares, farbloses, an feuchter Luft durch Bildung von Chlorwasserstoff-Nebel stark rauchendes Gas.

Bei Kontakt mit Wasser reagiert es heftig unter Bildung von Salzsäure und Borsäure:

\mathrm{ BCl_3 + 3\ H_2O\ \rightleftharpoons \ B(OH)_3 + 3\ HCl}

Bei Erhitzung zersetzt sich die Verbindung, wobei Chlor und Chlorwasserstoff entstehen. Der kritische Punkt liegt bei 178,8 °C, 38,7 bar und 0,790 kg/l; der Tripelpunkt bei −107 °C und 0,373 mbar.[1] Bortrichlorid ist eine Lewis-Säure und reagiert leicht mit tertiären Aminen, Phosphinen, Ethern, Thioethern und Halogenid-Ionen.[7] Es besitzt eine Verdampfungswärme von 203 kJ/kg, spezifische Wärmekapazität von 0,5345 kJ/(kg·K) und eine Wärmeleitfähigkeit von 110·10−4 W/(m·K) (als Gas bei 25 °C und 1 bar Druck).[8]

Verwendung[Bearbeiten]

Bortrichlorid wird als Katalysator, zur Synthese anderer chemischer Verbindungen (z. B. Borazin), für Chlorierungen, zur Beseitigung von Nitriden, Carbiden und Oxiden aus Schmelzen von Aluminium-, Magnesium-, Zinn- und Kupferlegierungen sowie zur Dotierung von Halbleitern verwendet.[1]

Einzelnachweise[Bearbeiten]

  1. a b c d e f g h i Eintrag zu CAS-Nr. 10294-34-5 in der GESTIS-Stoffdatenbank des IFA, abgerufen am 25. Juli 2011 (JavaScript erforderlich).
  2. Datenblatt Bortrichlorid bei Merck, abgerufen am 1. April 2010.
  3. a b Eintrag aus der CLP-Verordnung zu CAS-Nr. 10294-34-5 in der GESTIS-Stoffdatenbank des IFA (JavaScript erforderlich)
  4. 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 Gemischen herangezogen werden, anschließend ist die EU-Gefahrstoffkennzeichnung von rein historischem Interesse.
  5. David R. Lide (Ed.): CRC Handbook of Chemistry and Physics. 90th Edition (Internet Version: 2010), CRC Press/Taylor and Francis, Boca Raton, FL, Standard Thermodynamic Properties of Chemical Substances, S. 5-5.
  6. a b Georg Brauer (Hrsg.): Handbuch der präparativen anorganischen Chemie. 3., umgearbeitete Auflage. Band 2. Enke, Stuttgart 1978, ISBN 3-432-87813-3.
  7. W. Gerrard, M. F. Lappert: Reactions Of Boron richloride With Organic Compounds. In: Chemical Reviews. Bd. 58, Nr. 6, 1958, S. 1081–1111, doi:10.1021/cr50024a003.
  8. Datenblatt (Messer) (PDF; 254 kB).