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三氯氧化鉭

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三氯氧化鉭
英文名 Tantalum oxytrichloride
Tantalum trichloride oxide
別名 氯氧化鉭
識別
CAS號 13597-22-3  ✓
SMILES
性質
化學式 TaOCl3
摩爾質量 303.31 g·mol⁻¹
密度 3.66 g·cm−3[1]
相關物質
其他陰離子 三氟氧化鉭
三溴氧化鉭
其他陽離子 三氯氧化釩
三氯氧化鈮
相關化學品 五氧化二鉭
若非註明,所有數據均出自一般條件(25 ℃,100 kPa)下。

三氯氧化鉭是一種無機化合物,化學式為TaOCl3。它是氯氧化物之一,其它已知的氯氧化鉭還有TaO2Cl[2]和Ta3O7Cl[3]

製備

三氯氧化鉭可由五氯化鉭五氧化二鉭在高溫下反應得到。[4][5]

Ta2O5 + 3 TaCl5 ⇌ 5 TaOCl3

五氯化鉭在氧氣中加熱(< 1000 °C),可以得到三氯氧化鉭。[6]其它製法還有五氯化鉭和一氧化二氯四氯化碳中的反應、五氯化鉭和三氧化二銻氯氣流中的反應:[1][7]

TaCl5 + Cl2O → TaOCl3 + 2 Cl2
3 TaCl5 + Sb2O3 → 3 TaOCl3 + 2 SbCl3

性質

三氯氧化鉭在327 °C分解,生成TaCl5和TaO2Cl,後者氯氧化物在526 °C進一步分解,產生TaCl5和Ta2O5[2]它和三丁基硼在80 °C開始反應,生成淺灰色的TaOB。[8]它可以在焦硫酸中轉化為硫酸氫鹽:[9]

TaOCl3 + 3 H2S2O7 → TaO(HSO4)3 + 3 HSO3Cl
TaOCl3 + 5 H2S2O7 → H[TaO(HSO4)4] + 3 HSO3Cl + H2S3O10

H[TaO(HSO4)4]與三氯氧化鉭和氯磺酸反應生成的H[Ta(SO3Cl)4]一樣,是非電解質。[10]

三氯氧化鉭、五氯化鉭、四氯化碲離子液體[BMIM]Cl西班牙語Cloruro de 1-butil-3-metilimidazolio中於190 °C反應,生成黑色的[Te8]2[Ta4O4Cl16]。[11]

三氯氧化鉭可以和吡啶(py)形成加合物TaOCl3·1.5py。[1]

參考文獻

  1. ^ 1.0 1.1 1.2 Dehnicke, Kurt. Tantalum oxychloride. Naturwissenschaften, 1965. 52 (3): 58. ISSN: 0028-1042.
  2. ^ 2.0 2.1 Morozov, A. I.; Karlova, E. V. Thermal stability of tantalum oxytrichloride and dioxychloride. Zhurnal Neorganicheskoi Khimii, 1969. 14 (7): 1741-1745. ISSN: 0044-457X.
  3. ^ Schaefer, Harald; Gerken, Rudolf; Zylka, Lothar. Oxidechlorides, -bromides, and -iodides of niobium and tantalum. Zeitschrift fuer Anorganische und Allgemeine Chemie, 1986. 534. 209-215. ISSN: 0044-2313.
  4. ^ Jenkins, W.A.; Cook, C.M. Tantalum oxychloride. Journal of Inorganic and Nuclear Chemistry. 1959, 11 (2): 163–164. ISSN 0022-1902. doi:10.1016/0022-1902(59)80062-2. 
  5. ^ Schafer, Harald; Sibbing, Engelbert. Chemistry of niobium and tantalum. XXV. The equilibrium Ta2O5 + 3TaCl5 (gas) = 5TaOCl3 (gas). Zeitschrift fuer Anorganische und Allgemeine Chemie, 1960. 305. 341-348. ISSN: 0044-2313.
  6. ^ Saeki, Yuzo; Matsushima, Tadahisa. Decomposition of niobium pentachloride and tantalum pentachloride with oxygen. Denko Kagaku, 1964. 32 (9): 667-671.
  7. ^ Morozov, I. S.; Morozov, A. I. Reaction of tantalum oxychloride with alkali metal and ammonium chlorides and thermal stability of tetrachlorooxytantalates. Zhurnal Neorganicheskoi Khimii, 1966. 11 (2): 335-341. ISSN: 0044-457X.
  8. ^ Fedneva, E. M.; Buslaev, Yu. A.; Alpatova, V. I. Reactions of tantalum pentachloride and oxychloride with tri-n-butylboron. Izvestiya Akademii Nauk SSSR, Neorganicheskie Materialy, 1970. 6 (5): 893-896. ISSN: 0002-337X.
  9. ^ Bali, A; Malhotra, KC. Behaviour of some niobium(V), tantalum(V) and molybdenum(VI) compounds in disulphuric acid. Australian Journal of Chemistry. 1975, 28 (3): 481. ISSN 0004-9425. doi:10.1071/CH9750481. 
  10. ^ Paul, R. C.; Kaur, Jaswinder; Konwer, D.; Puri, J. K. Solvolysis of various niobium(V), tantalum(V), molybdenum(V) and molybdenum(VI) compounds in chlorosulfuric acid. Indian Journal of Chemistry, Section A: Inorganic, Physical, Theoretical & Analytical, 1981. 20A (12): 1212-1214. ISSN: 0376-4710.
  11. ^ Freudenmann, Dominic; Feldmann, Claus. [Te8]2[Ta4O4Cl16]: A Two-dimensional Tellurium Polycation obtained via Ionic Liquid-Based Synthesis. Zeitschrift für anorganische und allgemeine Chemie. 2011, 637 (11): 1481–1485. ISSN 0044-2313. doi:10.1002/zaac.201100143. 

拓展閱讀

  • González-Blanco, Òscar; Branchadell, Vicenç; Monteyne, Kereen; Ziegler, Tom. Nature and Strength of Metal−Chalcogen Multiple Bonds in High Oxidation State Complexes. Inorganic Chemistry. 1998, 37 (8): 1744–1748. ISSN 0020-1669. doi:10.1021/ic970613l. 
  • Chiera, Nadine M.; Sato, Tetsuya K.; Tomitsuka, Tomohiro; Asai, Masato; Suzuki, Hayato; Tokoi, Katsuyuki; Toyoshima, Atsushi; Tsukada, Kazuaki; Nagame, Yuichiro. Formation and thermochemical properties of oxychlorides of niobium (Nb) and tantalum (Ta): Towards the gas-phase investigation of dubnium (Db) oxychloride. Inorganica Chimica Acta. 2019, 486: 361–366. ISSN 0020-1693. doi:10.1016/j.ica.2018.10.032. 

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