Gallium(III)-chlorid
Gallium(III)-chlorid ist eine chemische Verbindung des Galliums und zählt zu den Chloriden. Die Lewis-Säure liegt als Dimer vor und wird in organischen Reaktionen eingesetzt.
Gewinnung und Darstellung
Gallium(III)-chlorid lässt sich direkt aus den Elementen Gallium und Chlor<ref name="HoWi">Vorlage:Holleman-Wiberg</ref>:
- <chem>2Ga + 3Cl2 -> 2GaCl3</chem>
durch Umsetzung von elementarem Gallium im HCl-Strom<ref name="IS1">Vorlage:Literatur</ref>:
- <chem>2 Ga + 6 HCl -> 2 GaCl3 + 3 H2</chem>
oder durch Einwirkung von Thionylchlorid auf Gallium(III)-oxid bei etwa 200 °C gewinnen<ref name="Brauer">Vorlage:Literatur</ref>:
- <chem>Ga2O3 + 3 SOCl2 -> 2 GaCl3 + 3 SO2</chem>
Eigenschaften
Gallium(III)-chlorid bildet wie andere Halogenide der dritten Hauptgruppe Dimere der Form Ga2Cl6 mit vier endständigen und zwei überkappten Chloratomen. Im Festkörper liegen diese analog zur Aluminium(III)-bromid-Struktur in Form kantenverknüpfter Tetraeder vor (monokline Kristallstruktur, Vorlage:Raumgruppe, a = 11,948 Å, b = 6,855 Å, c = 7,050 Å, β = 125,69°<ref>Vorlage:Literatur</ref>). Dies steht im Gegensatz zur Struktur des Aluminium(III)-chlorides, das eine Schichtstruktur bildet.<ref name="HoWi"/>
Gallium(III)-chlorid ist stark hygroskopisch<ref name="IS1" /> und reagiert stark mit Wasser. Beim Eindampfen einer wässrigen Lösung wird Chlorwasserstoff abgegeben. Wie andere Halogenide von Aluminium, Gallium und Indium ist Gallium(III)-chlorid eine starke Lewis-Säure. Mit entsprechenden Lewis-Basen wie Halogenidionen, Ethern, Aminen oder Phosphanen bildet es stabile Lewis-Säure-Base Addukte. Gallium(III)-chlorid reagiert dabei im Vergleich mit Aluminium(III)-chlorid mit weichen Lewis-Basen (etwa Phosphane) besser, während harte Lewis-Basen besser mit Aluminium(III)-chlorid reagieren.<ref name="HoWi"/>
Im Vakuum lässt es sich bereits unterhalb seines Schmelzpunktes sublimieren und somit aufreinigen.<ref name="IS1" />
Verwendung
Gallium(III)-chlorid wird im Gegensatz zu vielen anderen Galliumverbindungen in der Technik genutzt, es dient als Lewis-Säure in Friedel-Crafts-Reaktionen.<ref name="Römpp">Vorlage:RömppOnline</ref>
Im GALLEX-Experiment zum Nachweis von Neutrinos wurde eine Lösung von 100 Tonnen Gallium(III)-chlorid in Salzsäure genutzt.<ref name="Römpp"/>
Gallium-68-Chlorid kann zur Skelettszintigrafie mittels Positronenemissionstomographie eingesetzt werden. Dabei wird zwar wegen der hohen Positronen-Reichweite des Ga-68 nicht die mit F-18 (als Natriumfluorid) erreichbare Ortsauflösung erreicht, dafür benötigt man mit dem Gallium-68-Generator kein Zyklotron.
Einzelnachweise
<references />