Antimoonpentachloride (SbCl5) – eigenschappen, structuur en toepassingen

Ontdek Antimoonpentachloride (SbCl5): eigenschappen, moleculaire structuur, gebruik als Lewis-zuur en katalysator, veiligheidsaspecten en toepassingen in synthese en analyse.

Antimoonpentachloride, ook bekend als antimoon(V)-chloride, is een chemische verbinding. De chemische formule ervan is SbCl₅. Het bevat antimoon- en chloride-ionen. Het antimoon bevindt zich in de oxidatietoestand +5.

Belangrijkste eigenschappen

• Fysische toestand: meestal een kleurloze tot lichtgele, olieachtige vloeistof bij kamertemperatuur (smeltpunt nabij 0 °C, kookpunt aanzienlijk hoger).
• Molair gedrag: moleculair, met de formule SbCl₅, en werkt als een sterke Lewis-zuur.
• Reactiviteit: zeer gevoelig voor water; hydrolyseert snel onder vorming van HCl en verschillende oxychloriden/oxiden van antimoon.
• Complexvorming: vormt stabiele adducten met donorverbindingen (zoals ethers, haliden en andere Lewis-basissen) en reageert met chloride-ionen tot het hexachloroantimonaat-anion [SbCl₆]⁻.

Structuur en bonding

De moleculaire geometrie van SbCl₅ is een trigonaal bipiramidaal structuur (D_3h-symmetrie) met vijf chloride-liganden rond het centrale Sb-atoom. In veel gevallen zijn de axiale Sb–Cl-bindingen iets langer dan de equatoriale bindingen, wat typisch is voor deze coördinatieomstandigheden. Door de sterke Lewis-zurigheid accepteert SbCl₅ gemakkelijk een elektronpaar van geschikte donoren en vormt zo stabiele coördinatiecomplexen of ionische producten zoals [SbCl₆]⁻.

Synthese en zuivering

• Productie: SbCl₅ wordt doorgaans bereid door directe chlorering van metallisch antimoon of door verdere chlorering/oxidatie van SbCl₃ met chloorgas.
• Zuivering: zuivering gebeurt vaak door destillatie onder droge, inert gasatmosfeer (bijvoorbeeld stikstof of argon) omdat de stof sterk hydrolyseert bij blootstelling aan vocht.

Reactiviteit en veiligheidsaspecten

• Hydrolyse: SbCl₅ reageert heftig met water en voegt HCl-gas en antimoon-oxychloriden/oxiden vrij; contact met vocht kan dus corrosieve HCl-dampen veroorzaken.
• Gevaarlijk: corrosief en irriterend voor huid, ogen en luchtwegen; inademing of inslikken is gevaarlijk. Antimoonverbindingen kunnen toxisch zijn, dus zorgvuldig omgaan is noodzakelijk.
• Opbergadvies: bewaren onder droge, inert gasatmosfeer in goed afgesloten containers, op een koele droge plaats en gescheiden van waterhoudende stoffen en sterke basen.
• Persoonlijke beschermingsmiddelen: gebruik geschikte handschoenen, beschermende kleding en een afzuigkap/chemische dampafzuiging bij werken met deze stof.

Toepassingen

• Lewis-zuur katalyse: veel toegepast als krachtige Lewis-zuur in organische synthese, bijvoorbeeld bij bepaalde Friedel–Crafts-achtige reacties en andere elektrofiele activaties.
• Chlorering en oxidatie: dient als chlorerende of activierende component in synthesepaths en kan helpen bij het voorbereiden van andere antimoon-chlorverbindingen.
• Precursor: gebruikt als uitgangsverbinding voor de vervaardiging van andere antimoniumverbindingen of als reagens in onderzoekslaboratoria.
• Onderzoekstoepassingen: in fysische scheikunde en materiaalkunde wordt SbCl₅ soms gebruikt voor het maken van ionische vloeistoffen, halide-complexen of als sterke accepteur in studies naar elektronoverdracht en doping.

Samenvatting

Antimoonpentachloride (SbCl₅) is een sterk Lewis-zuur en een reactieve, vochtgevoelige chemische reagens. Het heeft een trigonaal bipiramidale structuur en vormt gemakkelijk adducten en het anion [SbCl₆]⁻ bij toevoeging van chloride. Het wordt gebruikt als katalysator en reagens in organische synthese en als voorloper voor andere antimoonverbindingen. Vanwege de corrosiviteit en toxische eigenschappen moeten bij het gebruik strikte veiligheidsmaatregelen worden genomen.

Zoek op letter