Cloruro di tantalio(V)

farmaco
Cloruro di tantalio(V)
Struttura cristallina del cloruro di tantalio(V)
Nomi alternativi
pentacloruro di tantalio
Caratteristiche generali
Formula bruta o molecolareTaCl5
Massa molecolare (u)358,21
Aspettosolido cristallino bianco
Numero CAS7721-01-9
Numero EINECS231-755-6
PubChem24394
SMILES
Cl[Ta](Cl)(Cl)(Cl)Cl
Proprietà chimico-fisiche
Densità (g/cm3, in c.s.)3,68
Solubilità in acquaidrolizza
Temperatura di fusione216 °C (489 K)
Temperatura di ebollizione242 °C (515 K)
Proprietà termochimiche
ΔfH0 (kJ·mol−1)−858,98
S0m(J·K−1mol−1)221,75
Proprietà tossicologiche
LD50 (mg/kg)1900 orale, ratto
Indicazioni di sicurezza
Simboli di rischio chimico
corrosivo irritante
Frasi H302 - 314
Consigli P303+361+353 - 305+351+338 - 301+330+331 - 405 - 501

Il cloruro di tantalio(V) o pentacloruro di tantalio è un composto inorganico del cloro e del tantalio con formula TaCl5. In condizioni normali è un solido cristallino bianco, che si idrolizza rapidamente a contatto con l'acqua rilasciando acido cloridrico. In questo composto il tantalio è nello stato di ossidazione +5. Viene usato come precursore per la sintesi di altri composti del tantalio.

StrutturaModifica

Il cloruro di tantalio(V) cristallizza nel sistema monoclino con gruppo spaziale C2/m (gruppo n°12) e simbolo di Pearson mS72.[1] Allo stato solido sono presenti dimeri Ta2Cl10; i dieci atomi di cloro sono ai vertici di due ottaedri con un lato in comune. Al centro dei due ottaedri ci sono i due atomi di tantalio, legati da due atomi di cloro a ponte. La struttura dimera viene mantenuta in solventi non complessanti, e in larga misura anche allo stato fuso. Allo stato vapore sono invece presenti monomeri TaCl5, con struttura di bipiramide trigonale simile a quella del pentacloruro di fosforo (PCl5).[2]

SintesiModifica

Il cloruro di tantalio(V) viene in genere preparato per sintesi diretta trattando il metallo riscaldato con cloro:[3]

 

Alternativamente si può trattare l'ossido di tantalio(V) (Ta2=5) con cloruro di tionile (SOCl2):

 

o con tetraclorometano:[4]

 

Il cloruro di tantalio(V) si purifica per sublimazione.

ReattivitàModifica

Il cloruro di tantalio(V) è elettrofilo e può catalizzare reazioni di Friedel-Crafts, in modo simile al cloruro d'alluminio (AlCl3). Come acido di Lewis può formare addotti con molte basi di Lewis.[5] Ad esempio, il cloruro di tantalio(V) forma complessi stabili con gli eteri:

  con 

Reagisce anche con il pentacloruro di fosforo e l'ossicloruro di fosforo; il primo reagisce come donatore di cloruro e il secondo forma l'addotto legandosi con l'ossigeno:

 
 

Con ammine terziarie forma addotti cristallini:

 

Forma addotti anche con anioni:

 

Si può avere anche sostituzione del cloro coordinato al tantalio. Con alcoli, fenoli e acidi carbossilici si ha eliminazione di acido cloridrico:

 

In presenza di ammoniaca come accettore di acido cloridrico si sostituiscono tutti e cinque i leganti cloro e si forma Ta(OEt)5. In modo analogo, il cloruro di tantalio(V) reagisce con metossido di litio in metanolo anidro per formare metossiderivati:

 

In presenza di ammine aromatiche si ha spesso riduzione del metallo a Ta(IV). Ad esempio con bpy si forma Ta(bpy)Cl4.

Indicazioni di sicurezzaModifica

Il cloruro di tantalio(V) è disponibile in commercio. Il composto è nocivo se ingerito. Per contatto provoca gravi ustioni cutanee e gravi lesioni agli occhi. Non ci sono dati che indichino proprietà cancerogene. Viene considerato poco pericoloso per le acque e l'ambiente.[6]

NoteModifica

  1. ^ Rabe e Müller 2000
  2. ^ Fairbrother 1967
  3. ^ Greenwood e Earnshaw (1997), p. 989.
  4. ^ Brauer 1965, p. 1306.
  5. ^ Hubert-Pfalzgraf 2006
  6. ^ Alfa-Aesar, Scheda di dati di sicurezza del cloruro di tantalio(V) (PDF) [collegamento interrotto], su alfa.com. URL consultato il 21 marzo 2012.

BibliografiaModifica

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