Vanadium(III)-chlorid
Vanadium(III)-chlorid ist eine chemische Verbindung aus den Elementen Vanadium und Chlor, die häufig als Ausgangsstoff zur Herstellung von Vanadium(III)-Komplexverbindungen genutzt wird. Es gehört zur Stoffklasse der Chloride und bildet ein Hexahydrat VCl3·6 H2O, ein grünes, hygroskopisches Pulver.<ref name="brauer" />
Gewinnung und Darstellung
Vanadium(III)-chlorid wird durch Erhitzen (160–170 °C) aus Vanadium(IV)-chlorid VCl4 gewonnen.<ref name="brauer" />
- <math>\mathrm{2 \ VCl_4 \longrightarrow 2 \ VCl_3 + Cl_2}</math>
Vanadium(III)-chlorid kann auch aus den Elementen gewonnen werden:<ref name="HoWi">Vorlage:Holleman-Wiberg</ref>
- <math>\mathrm{2 \ V + 3 \ Cl_2 \longrightarrow 2\ VCl_3}</math>
- Vanadium und Chlorgas reagieren beim Molverhältnis 2:3 zu Vanadium(III)-chlorid.
Alternativ ist eine Synthese aus Vanadium(III)-oxid und Thionylchlorid oder Vanadium(V)-oxid und Schwefel(I)-chlorid möglich.<ref name="brauer" />
- <math>\mathrm{V_2O_3 + 3 \ SOCl_2 \ \xrightarrow{}\ 2\ VCl_3\ +\ 3\ SO_2}</math>
- <math>\mathrm{2 \ V_2O_5 + 6 \ S_2Cl_2 \ \xrightarrow{} \ 4 \ VCl_3 + 5 \ SO_2 + 7 \ S}</math>
Bei Luftausschluss ist es auch aus den Lösungen des Hexahydrates erhältlich, das aus wässrigen, sauren Lösungen von Vanadium(III)-chlorid durch Kühlen und Sättigen mit Salzsäure abgeschieden werden kann.<ref name="brauer" />
- <math>\mathrm{V_2O_3 + 6 \ HCl + 9 \ H_2O \ \xrightarrow{}\ VCl_3 \cdot \ 6 \ H_2O}</math>
Eigenschaften
Physikalische Eigenschaften
Vanadium(III)-chlorid bildet sehr hygroskopische, dunkelviolette Kristalle.<ref name="GESTIS" /> Es hat einen stechenden Geruch, da es sich bei Raumtemperatur unter Bildung von Chlor langsam zersetzt.<ref name="Patty">Vorlage:Literatur</ref> Es setzt sich beim längeren Stehen an der Luft in das grüne Hexahydrat um, das nach Tagen zerfließt.<ref>Vorlage:Literatur</ref> In angesäuertem Wasser ist es löslich. Es besitzt eine trigonal-rhomboedrische Kristallstruktur mit der Vorlage:Raumgruppe und den Gitterparametern a = 601,2 und c = 1734 pm.<ref name="brauer" /> Im Kristall bildet Vanadium(III)-chlorid oktaedrische Strukturen, wobei jedes Vanadiumion oktaedrisch von sechs Chloridionen umgeben ist. Es ist noch eine weitere Kristallstruktur bekannt.<ref>Vorlage:Literatur</ref> Das Hexahydrat liegt als grüne hygroskopische Kristalle vor.<ref name="brauer" />
Chemische Eigenschaften
Beim Erhitzen im Vakuum oder an Luft bei über 400 °C zerfällt es in Vanadium(II)-chlorid und Vanadium(IV)-chlorid.<ref name="Inorganic Syntheses, Inc.">Vorlage:Literatur</ref><ref name="Catherine E. Housecroft, A. G. Sharpe">Vorlage:Literatur</ref>
- <math>\mathrm{2 \ VCl_3 \ \xrightarrow {\Delta T}\ VCl_2 + VCl_4}</math>
Beim Erhitzen (~675 °C) mit Wasserstoff wird Vanadium(III)-chlorid zu Vanadium(II)-chlorid reduziert.
- <math>\mathrm{2 \ VCl_3 + H_2 \ \xrightarrow {\Delta T}\ 2 \ VCl_2 + 2 \ HCl}</math>
Bei Reaktion mit Kohlendioxid, Sauerstoff oder Vanadium(III)-oxid entsteht Vanadium(III)-oxidchlorid.<ref name="brauer" />
- <math>\mathrm{ 2 \ V_2O_3 + VCl_3 \ \xrightarrow{}\ 3 \ VOCl}</math>
Verwendung
Vanadium(III)-chlorid dient als Ausgangsstoff zur Herstellung von Vanadium(III)-Komplexverbindungen, so z. B. Tetrahydrofuran- oder Acetonitrilderivate (VCl3(THF)3<ref name="heyn">Heyn: Anorganische Synthesechemie: Ein integriertes Praktikum, S. 18–20; ISBN 3-540-52907-1.</ref> bzw. VCl3(MeCN)3).
Weiterhin kann es zur Herstellung von Vanadium durch Reduktion mit Magnesium oder Wasserstoff<ref name="brauer">Georg Brauer (Hrsg.) u. a.: Handbuch der Präparativen Anorganischen Chemie. 3., umgearbeitete Auflage. Band III, Ferdinand Enke, Stuttgart 1981, ISBN 3-432-87823-0, S. 1407, 1409–1410.</ref> und als Katalysator bei Polymerisationen eingesetzt werden.
Einzelnachweise
<references />