Vanadium(III)-chlorid

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Kristallstruktur
Kristallstruktur von Vanadium(III)-chlorid
__ V3+     __ Cl
Allgemeines
Name Vanadium(III)-chlorid
Andere Namen
  • Vanadiumtrichlorid
  • Vanadin(III)-chlorid
  • Vanadintrichlorid
Verhältnisformel VCl3
CAS-Nummer
  • 7718-98-1
  • 15168-15-7 (Hexahydrat)
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
  • löslich in Wasser unter Zersetzung[1]
  • löslich in Ethanol[2]
  • nicht löslich in Ether[2]
Sicherheitshinweise
GHS-Gefahrstoffkennzeichnung [3]
05 – Ätzend 07 – Achtung

Gefahr

H- und P-Sätze H: 302​‐​314
P: 280​‐​305+351+338​‐​310 [3]
EU-Gefahrstoffkennzeichnung [4][1]
Ätzend
Ätzend
(C)
R- und S-Sätze R: 22​‐​34
S: 25​‐​36/37/39​‐​45
MAK

keine MAK, da cancerogen[1]

Toxikologische Daten

350 mg·kg−1 (LD50Ratteoral)[5]

Soweit möglich und gebräuchlich, werden SI-Einheiten verwendet. Wenn nicht anders vermerkt, gelten die angegebenen Daten bei Standardbedingungen.
Vorlage:Infobox Chemikalie/Summenformelsuche vorhanden

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[Bearbeiten]

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_2O_3 + 3 \ SOCl_2 \ \xrightarrow{}\ 2\ VCl_3\ +\ 3\ SO_2}
\mathrm{2 \ V_2O_5 + 6 \ S_2Cl_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_2O_3 + 6 \ HCl + 9 \ H_2O \ \xrightarrow{}\ VCl_3 \cdot 6 H_2O}

Eigenschaften[Bearbeiten]

Physikalische Eigenschaften[Bearbeiten]

Vanadium(III)-chlorid bildet sehr hygroskopische, geruchlose, hellrote, rosarote bis violette zerfließliche Kristalle.[1] In angesäuertem Wasser ist es löslich. Es besitzt eine trigonal-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. Das Hexahydrat liegt als grüne hygroskopische Kristalle vor.[2]

Chemische Eigenschaften[Bearbeiten]

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_2O_3 + VCl \ \xrightarrow{}\ 3 \ VOCl}

Verwendung[Bearbeiten]

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[Bearbeiten]

  1. a b c d e f g Eintrag zu Vanadium(III)-chlorid in der GESTIS-Stoffdatenbank des IFA, abgerufen am 30. August 2007 (JavaScript erforderlich).
  2. a b c d e f g h i j Georg Brauer: Handbuch der präparativen anorganischen Chemie, Band III, S. 1407, 1409–1410; ISBN 3-432-87823-0.
  3. a b Datenblatt Vanadium(III) chloride bei Sigma-Aldrich, abgerufen am 25. April 2011 (PDF).
  4. Seit dem 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. Datenblatt Vanadium(III)-chlorid (PDF) bei Fisher Scientific, abgerufen am 13. Februar 2014.
  6.  Arnold F. Holleman, Nils Wiberg: Lehrbuch der Anorganischen Chemie. 102., stark umgearb. u. verb. Auflage. de Gruyter, Berlin 2007, ISBN 978-3-11-017770-1, S. 1550.
  7.  Inorganic Syntheses, Inc.: Inorganic Syntheses. John Wiley & Sons, 2009, ISBN 0-47013267-1, S. 129 (eingeschränkte Vorschau in der Google-Buchsuche).
  8.  Catherine E. Housecroft, A. G. Sharpe: Inorganic Chemistry. Pearson Education, 2005, ISBN 0-13039913-2, S. 605 (eingeschränkte Vorschau in der Google-Buchsuche).
  9. Heyn: Anorganische Synthesechemie: Ein integriertes Praktikum, S. 18-20; ISBN 3540529071.