Phosphorpentachlorid

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Strukturformel
Struktur von Phosphorpentachlorid
Allgemeines
Name Phosphorpentachlorid
Andere Namen

Phosphor(V)-chlorid

Summenformel PCl5
Kurzbeschreibung

farbloser bis gelblicher Feststoff mit stechendem Geruch[1]

Externe Identifikatoren/Datenbanken
CAS-Nummer 10026-13-8
EG-Nummer 233-060-3
ECHA-InfoCard 100.030.043
PubChem 24819
Wikidata Q283427
Eigenschaften
Molare Masse 208,24 g·mol−1
Aggregatzustand

fest

Dichte

2,1 g·cm−3[1]

Schmelzpunkt
  • 148 °C (unter Druck)[1]
  • Der Stoff hat keinen Schmelzpunkt bei Normaldruck.[1]
Sublimationspunkt

162,2 °C[2]

Dampfdruck

20 Pa (20 °C)[1]

Löslichkeit

heftige Zersetzung in Wasser[1]

Sicherheitshinweise
GHS-Gefahrstoffkennzeichnung aus Verordnung (EG) Nr. 1272/2008 (CLP),[3] ggf. erweitert[1]
Gefahrensymbol Gefahrensymbol Gefahrensymbol

Gefahr

H- und P-Sätze H: 302​‐​330​‐​314​‐​373
EUH: 014​‐​029
P: 280​‐​301+330+331​‐​304+340​‐​305+351+338​‐​308+310[1]
MAK

DFG/Schweiz: 1 mg·m−3 (gemessen als einatembarer Staub)[1][4]

Toxikologische Daten

660 mg·kg−1 (LD50Ratteoral)[5]

Soweit möglich und gebräuchlich, werden SI-Einheiten verwendet.
Wenn nicht anders vermerkt, gelten die angegebenen Daten bei Standardbedingungen (0 °C, 1000 hPa).

Phosphorpentachlorid ist eine farblose, hygroskopische kristalline Masse von stechendem Geruch. Es ist durch teilweisen Zerfall in Phosphortrichlorid und Chlor meist gelblich oder grünlich gefärbt.[6]

Gewinnung und Darstellung

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Die technische Darstellung von Phosphorpentachlorid erfolgt durch Chlorierung von Phosphortrichlorid in einer Gleichgewichtsreaktion:

Dabei werden die Edukte in mit Blei ausgekleideten Türmen im Gegenstromverfahren zur Reaktion gebracht.[6]

Eigenschaften und Verwendung

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Mit Wasser zersetzt sich der Stoff zu Phosphorsäure und Chlorwasserstoff:

Schon bei Normaltemperatur dissoziiert das Pentachlorid zum Phosphortrichlorid unter Abgabe von Chlor. Bei Normaldruck schmilzt Phosphorpentachlorid nicht, sondern sublimiert ab etwa 100 °C. In einer geschlossenen Apparatur schmilzt es unter Überdruck bei 148–160,5 °C.[1][6] Kristallines festes Phosphorpentachlorid ist ionisch aufgebaut: [PCl4]+[PCl6].[7]

Generell dient Phosphorpentachlorid als Chlorierungsmittel, da es sehr leicht Chlor abgibt. Es werden z. B. Carbonsäuren zum entsprechenden Säurechlorid umgesetzt. Durch Reaktion mit Benzophenon kann Dichlordiphenylmethan dargestellt werden.[8]

Sicherheitshinweise

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Phosphorpentachlorid ist sehr giftig und reagiert heftig mit Wasser, Metalloxiden, Metallpulvern und organischen Stoffen unter Hitzeentwicklung und Abspaltung giftiger Gase wie Phosphorylchlorid, Chlorwasserstoff und Chlorgas.[1] Des Weiteren reagiert Phosphorpentachlorid mit vielen Säuren und deren Salzen zu den entsprechenden Säurechloriden. So bildet sich aus Carbonaten und Phosphorpentachlorid das äußerst giftige Phosgen.

Einzelnachweise

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  1. a b c d e f g h i j k Eintrag zu Phosphorpentachlorid in der GESTIS-Stoffdatenbank des IFA, abgerufen am 8. Januar 2021. (JavaScript erforderlich)
  2. Pocket Guide to Chemical Hazards für Phosphorus pentachloride bei dem National Institute for Occupational Safety and Health (NIOSH), abgerufen am 14. Juni 2018.
  3. Eintrag zu Phosphorus pentachloride im Classification and Labelling Inventory der Europäischen Chemikalienagentur (ECHA), abgerufen am 1. August 2016. Hersteller bzw. Inverkehrbringer können die harmonisierte Einstufung und Kennzeichnung erweitern.
  4. Schweizerische Unfallversicherungsanstalt (Suva): Grenzwerte – Aktuelle MAK- und BAT-Werte (Suche nach 10026-13-8 bzw. Phosphorpentachlorid), abgerufen am 2. November 2015.
  5. Datenblatt Phosphorpentachlorid bei Merck, abgerufen am 5. April 2007.
  6. a b c A. F. Holleman, E. Wiberg, N. Wiberg: Lehrbuch der Anorganischen Chemie. 101. Auflage. Walter de Gruyter, Berlin 1995, ISBN 3-11-012641-9, S. 757–758.
  7. Arnold F. Holleman, Nils Wiberg: Lehrbuch der Anorganischen Chemie. Walter de Gruyter, Berlin 1985, ISBN 3-11-007511-3, S. 639.
  8. Alberto Spaggiari, Daniele Vaccari, Paolo Davoli, Giovanni Torre, Fabio Prati: A Mild Synthesis of Vinyl-Halides and -Dihalides Using Triphenyl Phosphite−Halogen-Based Reagents. In: The Journal of Organic Chemistry. 72, 2007, S. 2216, doi:10.1021/jo061346g.