Хлорид ниобия(V)

Материал из Википедии — свободной энциклопедии
Перейти к: навигация, поиск
Хлорид ниобия(V)
Niobium pentachloride.jpgNiobium-pentachloride-from-xtal-3D-balls.png
Изображение димера хлорида ниобия(V)
Niobium-pentachloride-dimer-2D.png
Общие
Систематическое
наименование
хлорид ниобия(V), пентахлорид ниобия
Хим. формула NbCl5
Физические свойства
Состояние желтые игольчатые кристаллы
Молярная масса 270.17 г/моль
Плотность 2,75 г/см³
Термические свойства
Т. плав. 204.7 °C
Т. кип. 254[1] °C
Т. всп. негорюч °C
Энтальпия образования -797.47 кДж/моль
Химические свойства
Растворимость в воде разлагается
Растворимость в остальных веществах растворим в спирте, HCl, хлороформе, CCl4, тетрахлорметане, сероуглероде, серной кислоте, эфире, уксусной кислоте
Структура
Кристаллическая структура тригональная бипирамидальная
Классификация
Рег. номер CAS [http://www.chemnet.com/cas/supplier.cgi?exact=dict&terms=10026-12-7 10026-12-7 10026-12-7 10026-12-7]
PubChem 24818
Рег. номер EINECS 233-059-8
SMILES
Рег. номер EC 233-059-8
RTECS QU0350000
Безопасность
Токсичность
Hazard C.svg
Приводятся данные для стандартных условий (25 °C, 100 кПа), если не указано иного.

Хлорид ниобия(V) (пентахлорид ниобия) — это бинарное неорганическое химическое твердое кристаллическое вещество чаще всего желтого цвета. Является солью соляной кислоты и ниобия. Химическая формула NbCl5.

Структура и свойства[править | править вики-текст]

Хлорид ниобия(V) гигроскопичен, легко гидролизуется.


В пентахлориде ниобия хлор в твердом состоянии является «мостовым» димером (см. изображение). То есть реальная формула Nb2Cl10. Каждый ниобий окружён шестью ионами хлора, но октаэдрическая координация существенно искажена (см. структурное изображение).

Длины экваториальных связей Nb—Cl равны 0,225 нм (внешняя) и 0,256 нм (мостовая), соответственно. Длина внеплоскостной связи ниобий—хлор равна 0,2292 нм и она образует с экваториальной плоскостью молекулы угол в 83,7°. «Мостовое» соединение Nb—Cl—Nb образует угол 101,3°. Два атома хлора выступают в качестве «мостового» лиганда. Расстояние между атомами Nb равно 0,3988 нм — это слишком много для любых взаимодействующих металлов. NbBr5, TaCl5 и TaBr5 изоструктурны по отношению к пентахлориду ниобия, но NbI5 и TaI5 имеют разные структуры.

Получение[править | править вики-текст]

Ниобия пентахлорид получается прямым хлорированием металлического ниобия при температуре от 300 до 350 °C:

2Nb + 5Cl2 → 2NbCl5

Также получают нагреванием смеси Nb2O5 с углем в токе хлора:

Nb2O5 + 5C(кокс) + 5Cl2 → 2NbCl5 + 5CO

Может быть получен путем хлорирования пентаоксида ниобия в присутствии углерода при 300 °C. Полученные вещества содержат небольшое количество трихлороксида ниобия (NbOCl3).

Пентахлорид ниобия может быть очищен от примесей, оставшихся после реакций с помощью сублимации. Может быть получен хлорированием ниобия, ферросплавов ниобия, а также танталит-колумбитового сырья.[2]

Использование[править | править вики-текст]

Активация алкенов в карбонильнил-n реакции (англ. carbonyl-ene reaction)

Соединение используется в органической химии как кислота Льюиса в активизации алкенов для карбонильных реакций и реакции Дильса-Альдера. Ниобия хлорид может генерировать n-ацилиминиумные соединения (англ. N-acyliminium compounds) из определенных пирролидинов, которые являются субстратами для нуклеофилов, таких, например, как аллилтриметилсилан (англ. allyltrimethylsilane), индол, или силильно энольный эфир (англ. silyl enol ether) из бензофенона.

Пентахлорид ниобия используется в качестве исходного материала в химическом производстве для получения чистого ниобия.

Примечания[править | править вики-текст]