Cloruro di vanadio(IV)

composto chimico
(Reindirizzamento da VCl4)

Il cloruro di vanadio(IV) o tetracloruro di vanadio è il composto inorganico binario avente formula molecolare VCl4. In condizioni normali è un liquido rosso scuro, che si decompone con la luce o con l'umidità dell'aria formando rispettivamente cloro e acido cloridrico.[3] VCl4 è disponibile in commercio. Viene usato industrialmente come catalizzatore per produrre gomme e polietilene, e come precursore per la sintesi di altri composti di vanadio.[4]

Cloruro di vanadio(IV)
Nome IUPAC
Cloruro di vanadio(IV), tetracloruro di vanadio
Caratteristiche generali
Formula bruta o molecolareVCl4
Massa molecolare (u)192,75
Aspettoliquido rosso-bruno
Numero CAS7632-51-1
Numero EINECS231-561-1
PubChem24273 e 9837014
SMILES
Cl[V](Cl)(Cl)Cl e [Cl-].[Cl-].[Cl-].[Cl-].[V+4]
Proprietà chimico-fisiche
Densità (g/cm3, in c.s.)1,82[1]
Solubilità in acquareazione violenta
Temperatura di fusione–28 °C[1]
Temperatura di ebollizione154 °C[1]
Proprietà termochimiche
ΔfH0 (kJ·mol−1)–570[2]
Proprietà tossicologiche
DL50 (mg/kg)160 (ratto, orale)[1]
Indicazioni di sicurezza
Simboli di rischio chimico
corrosivo tossicità acuta
pericolo
Frasi HH301+H311+H331 - 314
Consigli P261 - 280 - 305+351+338 - 301+310

Il composto VCl4 fu sintetizzato per la prima volta nel 1869 da Henry Enfield Roscoe. Il composto fu ottenuto bruciando vanadio metallico o nitruro di vanadio (VN) con un eccesso di cloro.[5][6]

Struttura molecolare e configurazione elettronica

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VCl4 è un composto molecolare. Sia in fase liquida che in fase gassosa è formato singole molecole tetraedriche VCl4 non associate.[7] Lo ione V4+ ha configurazione elettronica d 1 e il singolo elettrone spaiato rende paramagnetico il composto.[8] È una delle poche sostanze liquide che siano paramagnetiche a temperatura ambiente.

Sintesi

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Il metodi più comuni per la preparazione di VCl4 sono per sintesi diretta da vanadio e cloro a 300 °C:[2]

V + 2 Cl2 → VCl4

o per disproporzione da VCl3 al di sopra dei 300 °C:[2]

2 VCl3 → VCl4 + VCl2

Alternativamente si può trattare V2O5 con agenti cloruranti come SOCl2 e S2Cl2.[3]

Reattività

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VCl4 si decompone lentamente a temperatura ambiente formando VCl3 e Cl2; questo può provocare esplosioni in recipienti chiusi. In presenza di acqua si decompone formando VOCl2 di colore blu.[7] È solubile in acido cloridrico concentrato, etere etilico e altri solventi non polari.[3][9]

VCl4 si comporta da acido di Lewis e reagisce con molti leganti donatori formando complessi paramagnetici, in genere con geometria ottaedrica e formule tipo [VCl6]2– e [VCl4L2].[2]

Applicazioni

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Oltre alle applicazioni citate nell'introduzione, VCl4 è usato in sintesi organica per accoppiare fenoli. Ad esempio, converte il fenolo in 4,4'-difenolo:[10]

2C6H5OH + 2 VCl4 → HOC6H4–C6H4OH + 2 VCl3 + 2 HCl

Tossicità / Indicazioni di sicurezza

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VCl4 è disponibile in commercio. Il composto provoca gravi ustioni cutanee e gravi lesioni oculari. È tossico per ingestione, inalazione o contatto cutaneo. Non ci sono evidenze di effetti cancerogeni. Non sono disponibili dati su effetti ambientali.[1]

Bibliografia

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