Chlorid gallium - Gallium trichloride
Jména | |
---|---|
Ostatní jména
Chlorid gálnatý, trichlorogallium, trichlorogallan
|
|
Identifikátory | |
3D model ( JSmol )
|
|
ChemSpider | |
Informační karta ECHA | 100,033,268 |
PubChem CID
|
|
Číslo RTECS | |
UNII | |
Řídicí panel CompTox ( EPA )
|
|
|
|
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): | |
LD 50 ( střední dávka )
|
4700 mg / kg (potkan, orální) |
Související sloučeniny | |
Jiné anionty
|
Gallium (III) fluorid Gallium (III) bromid Gallium (III) jodid |
Jiné kationty
|
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). |
|
ověřit ( co je ?) | |
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:
- GaCl 3 je slabší Lewisova kyselina než AlCl 3, směrem k N a O dárci např pyridin
- GaCl 3 je silnější Lewisova kyselina než AlCl 3 na thioethery například dimethylsulfid , Me 2 S
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 .
- ^ Wells, AF (1984) Structural Anorganic Chemistry, Oxford: Clarendon Press. ISBN 0-19-855370-6 .
- ^ 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
- ^ SC Wallwork IJWorral J.Chem. Soc 1965,1816
- ^ Kovar, RA „Gallium Trichloride“ Anorganic Syntheses, 1977, svazek XVII, str. 167-172. ISBN 0-07-044327-0
- ^ H.Hecht, G.Jander, H.Schlapmann Z. Anorg. Allgem. Chem. Vol.254, str.255 (1947)
- ^ JH von Barner Inorg Chem 1985 24 1686
- ^ David R. Lide, vyd. Příručka chemie a fyziky, 85. vydání , internetová verze 2005. CRC Press, 2005.
externí odkazy
- „Příručka pro ošetření první pomoci při mimořádných událostech - chlorid gálnatý“ . Agentura pro ochranu životního prostředí Spojených států . Archivovány od originálu dne 2004-11-12.