Gallium(III)-chlorid

Kristallstruktur
	Kristallstruktur von Gallium(III)-chlorid
	Vorlage:Farbe Ga3+ 0 Vorlage:Farbe Cl−
Kristallsystem	monoklin
Raumgruppe	C2/m (Nr. 12)
Gitterparameter	a = 11,948 Å, b = 6,855 Å, c = 7,050 Å, β = 125,69°
Allgemeines
Name	Gallium(III)-chlorid
Andere Namen	Galliumtrichlorid
Verhältnisformel	GaCl3
Kurzbeschreibung	weißer Feststoff<ref name="Sigma"/>
Externe Identifikatoren/Datenbanken
EG-Nummer	236-610-0
ECHA-InfoCard	100.033.268
PubChem	26010
DrugBank	Lua-Fehler in Modul:Wikidata, Zeile 1686: attempt to index field 'wikibase' (a nil value) Lua-Fehler in Modul:Wikidata, Zeile 1686: attempt to index field 'wikibase' (a nil value)
Wikidata	[[:d:Lua-Fehler in Modul:Wikidata, Zeile 1464: attempt to index field 'wikibase' (a nil value)\|Lua-Fehler in Modul:Wikidata, Zeile 1464: attempt to index field 'wikibase' (a nil value)]]
Eigenschaften
Molare Masse	176,08 g·mol−1
Aggregatzustand	fest
Dichte	2,47 g·cm−3<ref name="alfa">Datenblatt Vorlage:Linktext-Check bei Alfa AesarVorlage:Abrufdatum (Seite nicht mehr abrufbar).</ref>
Schmelzpunkt	77,9 °C<ref name="alfa" />
Siedepunkt	201,3 °C<ref name="alfa" />
Löslichkeit	reagiert heftig mit Wasser<ref name="alfa" /> ; löslich in trockenem Toluol<ref>Cheng-Tzu Yang, Michael H. Huang: Formation of Arrays of Gallium Nitride Nanorods within Mesoporous Silica SBA-15. In: The Journal of Physical Chemistry B. Band 109, Nr. 38, 2005, S. 17842–17847, doi:10.1021/jp052228k.</ref>, Benzol und Diethylether<ref>O. T. Beachley, Melvyn Rowen. Churchill, John C. Pazik, Joseph W. Ziller: Synthesis and characterization of mesitylgallium chloride compounds including the crystal and molecular structure of dichloromesitylgallium(III), an inorganic polymer. In: Organometallics. Band 6, Nr. 10, 1987, S. 2088–2093, doi:10.1021/om00153a010.</ref>
Sicherheitshinweise
GHS-Gefahrstoffkennzeichnung<ref name="Sigma">Datenblatt Vorlage:Linktext-Check bei Sigma-AldrichVorlage:Abrufdatum (PDF).</ref> Gefahr	Gefahrensymbol
	Gefahrensymbol
H- und P-Sätze	H: 314
	P: 280‐305+351+338‐310<ref name="Sigma" />
Thermodynamische Eigenschaften
ΔHf0	−525 kJ·mol−1 <ref>A. F. Holleman, N. Wiberg: Anorganische Chemie. 103. Auflage. 1. Band: Grundlagen und Hauptgruppenelemente. Walter de Gruyter, Berlin / Boston 2016, ISBN 978-3-11-049585-0, S. 1393 (eingeschränkte Vorschau in der Google-BuchsucheSkriptfehler: Ein solches Modul „Vorlage:GoogleBook“ ist nicht vorhanden.).</ref>
	Wenn nicht anders vermerkt, gelten die angegebenen Daten bei Standardbedingungen (0 °C, 1000 hPa).

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">A. F. Holleman, E. Wiberg, N. Wiberg: Lehrbuch der Anorganischen Chemie. 102. Auflage. Walter de Gruyter, Berlin 2007, ISBN 978-3-11-017770-1, S. 1190–1192.</ref>:

durch Umsetzung von elementarem Gallium im HCl-Strom<ref name="IS1"></ref>:

oder durch Einwirkung von Thionylchlorid auf Gallium(III)-oxid bei etwa 200 °C gewinnen<ref name="Brauer">Georg Brauer: Gallium(III)-chlorid. In: Handbuch der Präparativen Anorganischen Chemie. Ferdinand Enke Verlag, Stuttgart 1954, S. 635 f. </ref>:

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, Raumgruppe C2/m (Raumgruppen-Nr. 12)Vorlage:Raumgruppe/12, a = 11,948 Å, b = 6,855 Å, c = 7,050 Å, β = 125,69°<ref>S.I. Troyanov, T. Krahl, E. Kemnitz: Crystal structures of GaX₃ (X=Cl, Br, I) and AlI₃. In: Zeitschrift für Kristallographie. Band 219, Nr. 2, 2004, S. 88–92, doi:10.1524/zkri.219.2.88.26320. </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">Eintrag zu Gallium-Verbindungen. In: Römpp Online. Georg Thieme VerlagVorlage:Abrufdatum</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.