Cloruro de niobio (V)
| Cloruro de niobio (V) | |||
 |
|||
| Identificación | |||
|---|---|---|---|
| Nombre IUPAC | Cloruro de niobio (V) | ||
| Sinónimos |
pentacloruro de niobio, pentacloruro de dinobio |
||
| N o CAS | |||
| N o ECHA | 100.030.042 | ||
| N o RTECS | QU0350000 | ||
| PubChem | 24818 | ||
| Sonrisas |
[Nb] (Cl) (Cl) (Cl) (Cl) Cl , |
||
| InChI |
InChI: InChI = 1S / 5ClH.Nb / h5 * 1H; / q ;;;;; + 5 / p-5 InChIKey: YHBDIEWMOMLKOO-UHFFFAOYSA-I |
||
| Apariencia | cristales de color amarillo a amarillo-blanco brillante, olor acre, delicuescente en aire húmedo | ||
| Propiedades químicas | |||
| Fórmula bruta | NbCl 5 | ||
| Masa molar | 270,171 ± 0,01 g / mol Cl 65,61%, Nb 34,39%, |
||
| Propiedades físicas | |||
| T ° fusión | 208,3 ° C , 204,7 ° C . | ||
| T ° hirviendo | 248,2 ° C | ||
| Solubilidad | Descomposición violenta en agua Soluble en etanol , HCl, cloroformo y tetraclorometano |
||
| Densidad | 2,75 g · cm -3 | ||
| punto de inflamabilidad | no es inflamable | ||
| Termoquímica | |||
| Δ fus H ° | -797,47 kJ / mol (variación de entropía 214,05 J. (K.mol) -1 ). | ||
| Cristalografía | |||
| Sistema de cristal | Monoclínica | ||
| Volumen | 2,75 g cm −3 | ||
| Precauciones | |||
| SGH | |||
 
H302, H312, H314, H332, P280, P310, P305 + P351 + P338,
H302 : Nocivo en caso de ingestión H312 : Nocivo en contacto con la piel H314 : Provoca quemaduras graves en la piel y lesiones oculares H332 : Nocivo en caso de inhalación P280 : Usar guantes / ropa protectora / equipo de protección personal ojos / cara. P310 : Llamar inmediatamente a un CENTRO DE INFORMACIÓN TOXICOLÓGICA oa un médico. P305 + P351 + P338 : En caso de contacto con los ojos: Enjuagar cuidadosamente con agua durante varios minutos. Quítese los lentes de contacto si la víctima los está usando y se pueden quitar fácilmente. Continúe enjuagando. |
|||
| NFPA 704 | |||
|
|
|||
| Transporte | |||
80 : corrosivo o con un grado menor de corrosividad Número ONU : 3260 : SÓLIDO CORROSIVO , ÁCIDO, INORGÁNICO, Clase NSA : 8 Etiqueta: 8 : Sustancias corrosivas  |
|||
| Ecotoxicologia | |||
| DL 50 | 1400 mg kg −1 (rata, oral) | ||
| Compuestos relacionados | |||
| Otros compuestos | |||
| Unidades de SI y STP a menos que se indique lo contrario. | |||
El cloruro de niobio (V) es un compuesto inorgánico a base de los elementos cloro Cl y niobio Nb, cuerpo químico de fórmula simplificada NbCl 5.
Propiedades físicas y químicas, estructura.
En condiciones normales de temperatura y presión , aparece como un sólido cristalino de malla monoclínica y de color amarillo. Se hidroliza fácilmente en aire húmedo a oxicloruros. Se descompone en agua fría. Es soluble en etanol y en ácido clorhídrico , así como cloroformo , tetracloruro de carbono CCl 4.
Las muestras preparadas a menudo están contaminadas con pequeñas cantidades de oxicloruro de niobio (en) (NbOCl 3). Todavía es posible purificarlo por sublimación .
La estructura del pentacloruro de niobio explica estas principales propiedades físicas.
Estructura molecular
En estado sólido, dos unidades de cloruro de niobio (V) se combinan mediante puentes diclóricos estabilizados para formar un dímero , en una geometría molecular bi-octaédrica toscamente deformada, donde cada átomo de niobio Nbestá hexacoordinado, es decir, con una coordinación de seis.
Las longitudes de los enlaces son las siguientes:
- enlace ecuatorial entre niobio y cloro terminal: 225 pm
- enlace ecuatorial entre niobio y cloro a nivel de los puentes o puentes: 256 pm
- Enlace axial entre niobio y cloro: 229,2 pm
El ángulo entre un plano axial y ecuatorial es de aproximadamente 83,7 ° y el ángulo Nb-Cl-Nb es de aproximadamente 101,3 °. No hay interacción metal-metal (entre átomos de niobio) porque estos centros metálicos están demasiado separados (398,8 µm ).
El bromuro de niobio (NBQB 5), cloruro de tantalio (TaCl 5) y bromuro de tantalio (TaBr 5) tiene la misma estructura o geometría molecular similar, mientras que el yoduro de niobio (NbI 5) y yoduro de tantalio (TaI 5) difieren en sus estructuras moleculares.
Preparación y producción
En el laboratorio, NbCl 5se prepara con mayor frecuencia mediante cloración de pentóxido de niobio (Nb 2 O 5), o por reacción con cloruro de tionilo SOCl 2, o por cloración directa con Cl 2en presencia de carbono a 300 ° C . En ambos casos, las reacciones permanecen incompletas e inevitablemente dejan NbOCl 3 oxicloruroen pequeñas cantidades. Todo sucede como si entre la hidrólisis o la oxidación completa (pentóxido de niobio) y la cloración completa (pentacloruro de niobio), el estado más estable estuviera representado por los oxohaluros .
En la industria, el cloruro de niobio (V) se prepara directamente mediante cloración de niobio metálico llevado a una temperatura entre 300 y 350 ° C , a presión atmosférica de acuerdo con la siguiente reacción:
2 Nbsólido + 5 Cl 2gas → 2 NbCl 5gas, luego condensado después de enfriarEs la principal técnica utilizada en la industria.
Usos
A menudo se usa como precursor para formar otros compuestos de niobio .
NbCl 5es el principal precursor para la formación de compuestos organometálicos del tipo Nb-O - utilizado en procesos sol-gel . También es un precursor de muchos otros compuestos.
En química orgánica, NbCl 5, que es un ácido de Lewis , permite activar el alqueno o el doble enlace carbono-carbono durante las reacciones entre “eno” y “enófilo”, tanto en las reacciones generales de “Alder-eno” como en la reacción convencional de Diels-Alder .
El cloruro de niobio también puede generar compuestos inorgánicos nitrogenados del tipo N-aciliminio a partir de pirrolidinas que sirven como sustrato para nucleófilos tales como aliltrimetilsilano, indol o alternativamente el enol éter sililado de benzofenona .
Referencias
- masa molecular calculada de " pesos atómicos de los elementos 2007 " en www.chem.qmul.ac.uk .
- "de niobio (V) cloruro de" Entrada en la base de datos químicos GESTIS del IFA (organismo alemán responsable de la seguridad y salud) ( alemán , Inglés ), consultado el 1 st de mayo de 2016 (JavaScript necesario)
- Perry's Chemical Engineers 'Handbook, sexta edición, 1984
- según Perry's (in) , sexta edición, 1984
- Sigma-Aldrich hoja del compuesto de niobio cloruro de (V) , consultado sobre1 st de mayo de el año 2016.
- Higiene y Saneamiento , vol. 31 (7-9), pág. 328, 1966.
- F. Albert Cotton, Geoffrey Wilkinson, Química inorgánica avanzada (4a ed.), Nueva York: Wiley, 1980, ( ISBN 0-471-02775-8 )
- Cotton, FA, PA Kibala, M. Matusz y RBW Sandor (1991). "Estructura del segundo polimorfo de pentacloruro de niobio". Acta Crystallogr. C 47 (11): 2435–2437. doi: 10.1107 / S0108270191000239.
- D. Brown "Cloruro de niobio (V) y hexacloroniobatos (V)" Síntesis inorgánicos, 1957 Volumen 9, p. 88–92 .doi: 10.1002 / 9780470132401.ch24
- Joachim Eckert, Hermann C. Starck "Niobio y compuestos de niobio" Enciclopedia de química industrial de Ullmann, 2005, Wiley-VCH, Weinheim. doi: 10.1002 / 14356007.a17_251
- Algodón, F. Albert; Wilkinson, Geoffrey (1980), Química inorgánica avanzada (4a ed.), Nueva York: Wiley, ( ISBN 0-471-02775-8 )
- Andrade, CKZ; Rocha, RO; Russowsky, D.; Y Godoy, MN (2005). "Estudios sobre las adiciones nucleofílicas mediadas por pentacloruro de niobio a un ion N-aciliminio cíclico enantiopuro derivado del ácido (S) -málico" (PDF). J. Braz. Chem. Soc. 16 (3b): 535–539. doi: 10.1590 / S0103-50532005000400007.