Ossitricloruro di vanadio

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Ossitricloruro di vanadio
Modello a sfere e bastoncini dell'ossitricloruro di vanadio
Schema di struttura dell'ossitricloruro di vanadio
Nome IUPAC
Ossitricloruro di vanadio
Nomi alternativi
Tricloruro di vanadile
Caratteristiche generali
Formula bruta o molecolare VOCl3
Massa molecolare (u) 173,30
Aspetto liquido giallo
Numero CAS 7727-18-6
Numero EINECS 231-780-2
PubChem nessun valore nessun valore
SMILES Cl[V](Cl)(Cl)=O
Proprietà chimico-fisiche
Densità (g/cm3, in c.s.) 1,826
Solubilità in acqua decomposizione violenta
Temperatura di fusione −77 °C (196 K)[1]
Temperatura di ebollizione 127 °C (400 K)[1]
Tensione di vapore (Pa) a 293 K 810[1]
Proprietà termochimiche
ΔfH0 (kJ·mol−1) –741[2]
Proprietà tossicologiche
LD50 (mg/kg) 140 oral rat[1]
Indicazioni di sicurezza
Simboli di rischio chimico
tossicità acuta corrosivo
pericolo
Frasi H 301 - 314 [1]
Consigli P 280 - 301+310 - 305+351+338 - 310 [1]

L'ossitricloruro di vanadio o tricloruro di vanadile è il composto inorganico di formula VOCl3. In condizioni normali è un liquido giallo chiaro[2][3][4] fortemente ossidante, che idrolizza rapidamente a contatto con l'umidità dell'aria. Viene usato come reattivo in sintesi organica.[5]

Struttura molecolare e configurazione elettronica[modifica | modifica wikitesto]

Il vanadio in questo composto ha stato di ossidazione +5, cui corrisponde la configurazione elettronica 3d0. VOCl3 è un composto molecolare. La forma della molecola è tetraedrica, con angoli di legame O–V–Cl di 111° e Cl–V–Cl di 108°. Le distanze di legame V–O e V–Cl sono rispettivamente 157 e 214 pm.[2]

Sintesi[modifica | modifica wikitesto]

VOCl3 può essere sintetizzato in vari modi. Una procedura prevede la clorurazione di V2O5 mescolato a carbone e scaldato al calor rosso.[6] Questa stessa reazione si può effettuare anche partendo da V2O3.[7] Il carbone serve per catturare l'ossigeno in modo analogo a quanto succede nel processo Kroll per la sintesi di TiCl4:

V2O5 + 3Cl2 + 3C → 2VOCl3 + 3CO
V2O3 + 3Cl2 + C → 2VOCl3 + CO

Alternativamente si riscalda con cautela fino a circa 400 °C una miscela di V2O5 e AlCl3 anidro; il VOCl3 formato viene separato per distillazione:[8]

V2O5 + 2AlCl3 → 2VOCl3 + Al2O3

La clorurazione si può effettuare anche con SOCl2:[7]

V2O5 + 3SOCl2 → 2VOCl3 + 3SO2

Reattività[modifica | modifica wikitesto]

Un campione di VOCl3 (liquido giallo) reagisce con l'umidità dell'aria formando V2O5 (rosso-arancio).

VOCl3 è un composto stabile, solubile in etanolo, etere etilico e acido acetico glaciale.[7] Risulta molto sensibile all'umidità. In presenza di quantità anche minime di acqua idrolizza rapidamente formando pentossido di vanadio (rosso-arancio) e acido cloridrico:[8]

2VOCl3 + 3H2O → V2O5 + 6HCl

In presenza di alcoli si formano alcossidi di vanadile:

VOCl3 + 3ROH → VO(OR)3 + 3HCl

VOCl3 è un acido di Lewis e forma addotti con basi di Lewis come acetonitrile e ammine. Nella formazione dell'addotto la coordinazione del vanadio diventa ottaedrica.[2] Un esempio è la reazione con trietilammina:

VOCl3 + 2NEt3 → VOCl3(NEt3)2

Usi[modifica | modifica wikitesto]

VOCl3 è usato come catalizzatore nella produzione di gomme EPDM e come materiale di partenza per la sintesi di composti organici di vanadio.[9]

Tossicità / Indicazioni di sicurezza[modifica | modifica wikitesto]

VOCl3 è disponibile in commercio. Il composto è tossico per ingestione e inalazione. Risulta corrosivo per tutte le mucose, gli occhi e la cute. A contatto con acqua reagisce violentemente sviluppando acido cloridrico.[1]

Note[modifica | modifica wikitesto]

Bibliografia[modifica | modifica wikitesto]

  • (EN) G. Bauer, V. Güther, H. Hess e altri, Vanadium and Vanadium Compounds, in Ullmann's Encyclopedia of Industrial Chemistry, Wiley-VCH, 2002, DOI:10.1002/14356007.a27_367.
  • (EN) G. Brauer, Handbook of preparative inorganic chemistry, vol. 2, 2ª ed., New York, Academic Press, 1965.
  • GESTIS, Vandanyl trichloride, gestis-en.itrust.de. URL consultato il 12 dicembre 2015.
  • (EN) N. N. Greenwood e A. Earnshaw, Chemistry of the elements, 2ª ed., Oxford, Butterworth-Heinemann, 1997, ISBN 0-7506-3365-4.
  • (DE) A. F. Holleman e N. Wiberg, Lehrbuch der Anorganischen Chemie, Berlino, Walter de Gruyter, 2007, ISBN 978-3-11-017770-1.
  • (EN) R. B. Johannesen, Vanadium Oxytrichloride, in Inorg. Synth., vol. 6, 1960, pp. 119-120, DOI:10.1002/9780470132371.ch38.
  • (EN) M. K. O'Brien e B. Vanasse, Vanadyl Trichloride, in e-EROS Encyclopedia of Reagents for Organic Synthesis, John Wiley & Sons, 2001, DOI:10.1002/047084289X.rv004.
  • (EN) R. Richards, Vanadium: Inorganic & Coordination Chemistry, in Encyclopedia of Inorganic Chemistry, 2ª ed., John Wiley & Sons, 2006, DOI:10.1002/0470862106.ia253, ISBN 9780470862100.
  • (EN) M. Woolery, Vanadium Compounds, in Kirk-Othmer Encyclopedia of Chemical Technology, 4ª ed., John Wiley & Sons, 1998.
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