Chlorid gallium - Gallium trichloride

Chlorid gallium
Gallium trichlorid-from-xtal-2004-3D-balls.png
Gallium trichlorid-from-xtal-2004-3D-SF.png
Jména
Ostatní jména
Chlorid gálnatý, trichlorogallium, trichlorogallan
Identifikátory
3D model ( JSmol )
ChemSpider
Informační karta ECHA 100,033,268 Upravte to na Wikidata
Číslo RTECS
UNII
  • InChI = 1S / 3ClH.Ga / h3 * 1H; / q ;;; + 3 / p-3  šek Y
    Klíč: UPWPDUACHOATKO-UHFFFAOYSA-K  šek Y
  • InChI = 1 / 3ClH.Ga / h3 * 1H; / q ;;; + 3 / p-3
    Klíč: UPWPDUACHOATKO-DFZHHIFOAO
  • monomer : Cl [Ga] (Cl) Cl
  • dimer : Cl [Ga-] 1 (Cl) [Cl +] [Ga -] ([Cl +] 1) (Cl) Cl
Vlastnosti
GaCl
3
Molární hmotnost 176,073 g / mol
Vzhled bezbarvé krystaly
křehké
Hustota 2,47 g / cm 3
2,053 g / cm 3 na bod tání
Bod tání 77,9 ° C (172,2 ° F; 351,0 K) (bezvodý)
44,4 ° C (hydrát)
Bod varu 201 ° C (394 ° F; 474 K)
velmi rozpustný
Rozpustnost rozpustný v benzenu , CCl 4 , CS 2
−63,0 · 10 −6 cm 3 / mol
Nebezpečí
NFPA 704 (ohnivý diamant)
Bod vzplanutí Nehořlavé
Smrtelná dávka nebo koncentrace (LD, LC):
4700 mg / kg (potkan, orální)
Související sloučeniny
Jiné anionty
Gallium (III) fluorid
Gallium (III) bromid
Gallium (III) jodid
Chlorid hlinitý Chlorid
india (III) Chlorid
thalium (III)
Není-li uvedeno jinak, jsou uvedeny údaje pro materiály v jejich standardním stavu (při 25 ° C [77 ° F], 100 kPa).
šek Y   ověřit  ( co je    ?) šek Y ☒ N
Reference Infoboxu

Gallium chlorid je chemická sloučenina se vzorcem GaCl 3 . Chlorid gallitý pevná látka existuje jako dimer se vzorcem Ga 2 Cl 6 . Je bezbarvý a rozpustný prakticky ve všech rozpouštědlech, dokonce i v alkanech, což je pro halogenid kovu skutečně neobvyklé. Je hlavním předchůdcem většiny derivátů gália a činidlem v organické syntéze .

Jako Lewisovy kyseliny , GaCl 3 je mírnější než chlorid hlinitý . Gallium (III) se snáze redukuje než Al (III), takže chemie sloučenin redukovaného gália je rozsáhlejší než u hliníku. Ga 2 Cl 4 je známý, zatímco odpovídající Al 2 Cl 4 není. Koordinační chemie Ga (III) a Fe (III) jsou podobné a sloučeniny gália (III) se používají jako diamagnetické analogy sloučenin železa.

Příprava

Chlorid gálnatý lze připravit z prvků, zahříváním kovového gália v proudu chloru a čištěním produktu sublimací ve vakuu.

2 Ga + 3 Cl 2 → 2 GaCl 3

Lze jej také připravit zahřátím oxidu galia s thionylchloridem :

Ga 2 O 3 + 3 SOCl 2 → 2 GaCl 3 + 3 SO 2

Gallium reaguje pomalu s kyselinou chlorovodíkovou. Tato reakce produkuje plynný vodík pomalu.

Struktura

Jako pevná látka přijímá bitetraedrickou strukturu se dvěma přemosťujícími chloridy. Jeho struktura se podobá struktuře tribromidu hlinitého . Na rozdíl od AlCl 3 a InCl 3 funkce obsahují 6 koordinovat kovových center. V důsledku své molekulární povahy a související nízké mřížkové energie má chlorid gálnatý nižší teplotu tání než halogenidy hliníku a india. Vzorec Ga 2 Cl 6 se často píše jako Ga 2 (μ-Cl) 2 Cl 4 . V plynné fázi se dimery disociují na trigonální planární monomery.

Komplexy

Gallium je nejlehčí člen skupiny 13, který má plnou d skořápku (gallium má elektronickou konfiguraci [ Ar ] 3 d 10 4 s 2 4 p 1 ) pod valenčními elektrony, které by se mohly účastnit d -π vazby s ligandy. Nízká oxidační stav Ga Ga (III) Cl 3 , spolu s nízkou elektronegativitě a vysoké polarisability , umožňují GaCl 3 se chovat jako „měkké“ kyseliny v podmínkách teorie HSAB . Síla vazeb mezi halogenidy gália a ligandy byla rozsáhle studována. Objevuje se:

S chloridových iontů jako ligandu čtyřboká GaCl 4 - ion se vyrábí se 6 souřadnic GaCl 6 3- nelze provést. Sloučeniny, jako je kga 2 Cl 7, které mají chloridu přemostěné aniont, jsou známé. V roztavené směsi chloridu draselného a GaCl 3 , následující rovnováha existuje:

2 GaCl 4 - ⇌ Ga 2 Cl 7 - + Cl -

Použití

Organická syntéza

Gallium trichloride je katalyzátor na bázi Lewisovy kyseliny , například při Friedel-Craftsově reakci , a používá se také při karbogalačních reakcích sloučenin s trojnou vazbou uhlík-uhlík. Je předchůdcem činidel organogália . Používá se také jako katalyzátor v mnoha organických reakcích.

Detekce slunečních neutrin

Při experimentech GALLEX a GNO prováděných v Laboratori Nazionali del Gran Sasso v Itálii bylo k detekci solárních neutrin použito 110 tun vodného roztoku chloridu gálnatého . V těchto experimentech bylo germánium -71 produkováno interakcemi neutrin s izotopem gallium-71 (který má přirozenou hojnost 40%) a byly měřeny následné beta rozpady germania-71.

Viz také

Reference

  • Greenwood, Norman N .; Earnshaw, Alan (1997). Chemistry of the Elements (2. vyd.). Butterworth-Heinemann . ISBN   978-0-08-037941-8 .
  • „Gallium“ . Periodická tabulka WebElements .
  1. ^ Wells, AF (1984) Structural Anorganic Chemistry, Oxford: Clarendon Press. ISBN   0-19-855370-6 .
  2. ^ a b Yamaguchi, Masahiko; Matsunaga, Shigeki; Shibasaki, Masakatsu; Michelet, Bastien; Bour, Christophe; Gandon, Vincent (2014), „Gallium Trichloride“, Encyclopedia of Reagents for Organic Synthesis , John Wiley & Sons, Ltd, str. 1–8, doi : 10,1002 / 047084289x.rn00118u.pub3 , ISBN   9780470842898
  3. ^ SC Wallwork IJWorral J.Chem. Soc 1965,1816
  4. ^ Kovar, RA „Gallium Trichloride“ Anorganic Syntheses, 1977, svazek XVII, str. 167-172. ISBN   0-07-044327-0
  5. ^ H.Hecht, G.Jander, H.Schlapmann Z. Anorg. Allgem. Chem. Vol.254, str.255 (1947)
  6. ^ JH von Barner Inorg Chem 1985 24 1686
  7. ^ David R. Lide, vyd. Příručka chemie a fyziky, 85. vydání , internetová verze 2005. CRC Press, 2005.

externí odkazy