Foszfor-pentaklorid

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.

$\mathrm{2}\mathrm{P}\mathrm{C}{\mathrm{l}}_{\mathrm{5}}\mathrm{\to }\mathrm{[}\mathrm{P}\mathrm{C}{\mathrm{l}}_{\mathrm{4}}{\mathrm{]}}^{\mathrm{+}}\mathrm{+}\mathrm{[}\mathrm{P}\mathrm{C}{\mathrm{l}}_{\mathrm{6}}{\mathrm{]}}^{\mathrm{-}}$

Kémiai tulajdonságai

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

$\mathrm{P}\mathrm{C}{\mathrm{l}}_{\mathrm{5}}\mathrm{+}{\mathrm{H}}_{\mathrm{2}}\mathrm{O}\mathrm{\rightleftharpoons }\mathrm{P}\mathrm{O}\mathrm{C}{\mathrm{l}}_{\mathrm{3}}\mathrm{+}\mathrm{2}\mathrm{H}\mathrm{C}\mathrm{l}$.

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

$\mathrm{P}\mathrm{O}\mathrm{C}{\mathrm{l}}_{\mathrm{3}}\mathrm{+}\mathrm{3}{\mathrm{H}}_{\mathrm{2}}\mathrm{O}\mathrm{\rightleftharpoons }{\mathrm{H}}_{\mathrm{3}}\mathrm{P}{\mathrm{O}}_{\mathrm{4}}\mathrm{+}\mathrm{3}\mathrm{H}\mathrm{C}\mathrm{l}$

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.

$\mathrm{3}\mathrm{P}\mathrm{C}{\mathrm{l}}_{\mathrm{5}}\mathrm{+}\mathrm{W}{\mathrm{O}}_{\mathrm{3}}\mathrm{\to }\mathrm{W}\mathrm{C}{\mathrm{l}}_{\mathrm{6}}\mathrm{+}\mathrm{3}\mathrm{P}\mathrm{O}\mathrm{C}{\mathrm{l}}_{\mathrm{3}}$

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

$\mathrm{2}{\mathrm{H}}_{\mathrm{3}}\mathrm{B}{\mathrm{O}}_{\mathrm{3}}\mathrm{+}\mathrm{3}\mathrm{P}\mathrm{C}{\mathrm{l}}_{\mathrm{5}}\mathrm{\to }{\mathrm{B}}_{\mathrm{2}}{\mathrm{O}}_{\mathrm{3}}\mathrm{+}\mathrm{6}\mathrm{H}\mathrm{C}\mathrm{l}\mathrm{+}\mathrm{3}\mathrm{P}\mathrm{O}\mathrm{C}{\mathrm{l}}_{\mathrm{3}}$

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.

$\mathrm{P}\mathrm{C}{\mathrm{l}}_{\mathrm{3}}\mathrm{+}\mathrm{C}{\mathrm{l}}_{\mathrm{2}}\mathrm{\to }\mathrm{P}\mathrm{C}{\mathrm{l}}_{\mathrm{5}}$

Felhasználása

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

$\mathrm{R}\mathrm{-}\mathrm{C}\mathrm{O}\mathrm{O}\mathrm{H}\mathrm{+}\mathrm{P}\mathrm{C}{\mathrm{l}}_{\mathrm{5}}\mathrm{\to }\mathrm{H}\mathrm{C}\mathrm{l}\mathrm{+}\mathrm{P}\mathrm{O}\mathrm{C}{\mathrm{l}}_{\mathrm{3}}\mathrm{+}\mathrm{R}\mathrm{-}\mathrm{C}\mathrm{O}\mathrm{-}\mathrm{C}\mathrm{l}$

Források

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