Хлорид ниобия(IV)
 | |
 | |
 | |
| Имена | |
|---|---|
| Название ИЮПАК Хлорид ниобия(IV) | |
| Другие имена Тетрахлорид ниобия Хлорид ниобия | |
| Идентификаторы | |
ПабХим CID | |
Панель управления CompTox ( EPA ) | |
| Характеристики | |
| NbCl 4 | |
| Молярная масса | 234.718 g/mol |
| Появление | Фиолетово-черные кристаллы |
| Плотность | 3,2 г/см 3 |
| Температура плавления | Декабрь 800 °С |
| Точка кипения | Подл. 275 °С/10 −4 мм рт.ст. |
| Реагирует | |
| Родственные соединения | |
Другие анионы | Бромид ниобия(IV) Йодид ниобия(IV) |
Другие катионы | Хлорид ванадия(IV) Хлорид тантала(IV) |
Родственные хлориды ниобия [1] | Хлорид ниобия(III) Хлорид ниобия(V) |
Если не указано иное, данные приведены для материалов в стандартном состоянии (при 25 °C [77 °F], 100 кПа). | |
Хлорид ниобия(IV) , также известный как тетрахлорид ниобия , представляет собой химическое соединение формулы NbCl 4 . Это соединение существует в виде темно-фиолетовых кристаллов, очень чувствительно к воздуху и влаге и диспропорционируется на хлорид ниобия (III) и хлорид ниобия (V) . при нагревании [2]
Структура и свойства
[ редактировать ]В твердом состоянии хлорид ниобия (IV) существует в виде цепочек октаэдров с общими ребрами с чередующимися расстояниями Nb-Nb длиной 302,9 и 379,4 пм. соединения Более короткие расстояния соответствуют связям Nb-Nb, что приводит к диамагнетизму . Его структура очень похожа на структуру хлорида вольфрама (IV) .
Другие координационные комплексы с формулой NbCl 4 L 2 , такие как тетрахлорбис (тетрагидрофуран) ниобий, образуют только мономеры , в результате чего на орбитали d xy образуется один неспаренный электрон , что делает соединения парамагнитными . [3]
Хлорид ниобия быстро окисляется и гидролизуется на воздухе с образованием оксида ниобия(V) .
Подготовка
[ редактировать ]Хлорид ниобия (IV) обычно получают путем реакции кристаллов элементарного ниобия и хлорида ниобия (V) в течение нескольких дней при градиенте температуры, при этом температура металла составляет около 400 ° C, а соли - около 250 ° C. [4]
- 4 NbCl 5 + Nb → 5 NbCl 4
Хлорид ниобия (IV) также можно получить аналогичным восстановлением пентахлорида ниобия порошкообразным алюминием .
- 3 NbCl 5 + Al → 3 NbCl 4 + AlCl 3
Подобный метод также используется при синтезе бромида ниобия (IV) и хлорида тантала (IV) . Йодид ниобия (IV) также существует и может быть синтезирован путем термического разложения йодида ниобия (V) .
При 400 °C NbCl 4 диспропорционирует:
- 2 NbCl 4 → NbCl 3 + NbCl 5
Реакции
[ редактировать ]Диспропорционирование хлорида ниобия (IV) можно использовать для получения тетрахлорбис (тетрагидрофурана) ниобия, полезного синтона в Nb. IV химией из-за лабильности присоединенных тетрагидрофурановых лигандов . [5] Это соединение можно синтезировать путем первой реакции NbCl 5 с алюминием в ацетонитриле с последующим добавлением тетрагидрофурана к полученному твердому веществу по следующей реакции. [6]
- 3 NbCl 5 + Al + 3 CH 3 CN → 3 NbCl 4 (NCCH 3 ) 3 + AlCl 3
- 3 NbCl 4 (NCCH 3 ) 3 + AlCl 3 + 3 C 4 H 8 O → 3 NbCl 4 (тт) 2 + 9 MeCN + AlCl 3 (тт)
Ссылки
[ редактировать ]- ^ CRC, Справочник по химии и физике, 89-е изд., 2008/09, редактор Д. Лид, Кливленд, Огайо: CRC Press, стр. 4-36.
- ^ Макинтайр, Дж. Э.; Дэниел, FM; Чепмен и Холл; Стирлинг В.М. Словарь неорганических соединений. 1992, Кливленд, Огайо: CRC Press, с. 2957
- ^ Коттон, штат Пенсильвания; Лу, Дж. (1995). «ЭПР и кристаллографические исследования некоторых продуктов реакции VCl 4 , NbCl 4 и TaCl 4 с триалкил- и триарилфосфинами». Неорг. хим. 34 (10): 2639. doi : 10.1021/ic00114a023 .
- ^ Маккарли, Роберт Э.; Торп, Брюс А. (1963). «Получение и свойства соединений ниобия (IV). I. Некоторые галогениды ниобия (IV) и их пиридиновые аддукты». Неорг. хим. 2 (3): 540. doi : 10.1021/ic50007a029 .
- ^ Хуберт-Пфальцграф, LG Ниобий и тантал: неорганическая и координационная химия. 2006: John Wiley & Sons, Ltd.
- ^ Манзер, Л.Е. (1977). «Получение парамагнитных алкилов бис (циклопентадиенил) диметилниобия и бис (метилциклопентадиенил) диметилтантала и некоторых шести- и восьмикоординационных фосфиновых производных ниобия (IV)». Неорг. хим. 16 (3): 525–528. дои : 10.1021/ic50169a004 .