五氯化磷

五氯化磷

五氯化磷(化學式:PCl5)是一種無機化合物。它是最重要的磷氯化物之一,其它的還有三氯化磷和三氯氧磷。淡黃色結晶,有刺激性氣味,易升華。主要用作氯化劑,在不同條件下可有不同的結構。

基本介紹

  • 中文名:五氯化磷
  • 英文名:Phosphorus pentachloride
  • 化學式:PCl5
  • 分子量:208.22
  • CAS登錄號:10026-13-8
  • EINECS登錄號:233-060-3
  • 危險性符號R14 R22 R26 R34 R48/20
  • 危險品運輸編號:UN1806 8/PG 2
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物性數據

1、性狀:淡黃色結晶,有刺激性氣味,易升華。
2、熔點(℃):148(加壓)。
3、沸點(℃):160(升華)。
4、相對密度(水=1):1.6。
5、溶解性:溶於四氯化碳、二硫化碳。

分子結構數據

1、摩爾折射率:無可用的
2、摩爾體積(cm3/mol):無可用的
3、等張比容(90.2K):無可用的
4、表面張力(dyne/cm):無可用的
5、介電常數:無可用的
6、極化率(10-24cm3):無可用的
7、單一同位素質量:205.818025 Da
8、標稱質量:206 Da
9、平均質量:208.2388 Da

計算化學數據

1、疏水參數計算參考值(XlogP):3.9
2、氫鍵供體數量:0
3、氫鍵受體數量:0
4、可旋轉化學鍵數量:0
5、互變異構體數量:無
6、拓撲分子極性表面積:0
7、重原子數量:6
8、表面電荷:0
9、複雜度:37.1
10、同位素原子數量:0
11、確定原子立構中心數量:0
12、不確定原子立構中心數量:0
13、確定化學鍵立構中心數量:0
14、不確定化學鍵立構中心數量:0
15、共價鍵單元數量:1

結構性質

固態時五氯化磷的結構單元可以寫作PCl4+、PCl6-,氯化銫型晶體結構,兩個離子分別為四面體和八面體結構,陽離子中的磷原子為sp3雜化,陰離子中的磷為sp3d2雜化。氣態和液態的五氯化磷為單分子結構,分子呈三角雙錐形,與VSEPR理論所預測的一致。
PCl5的分子結構PCl5的分子結構
溶液中的分子結構與濃度和溶劑有關。溶於極性溶劑(如硝基甲烷、硝基苯)時,五氯化磷發生自偶電離。

性質與穩定性

1、本品160℃升華,並有部分分解。氣態密度4.65g/L(296℃)。在300℃時全部分解成氯氣和三氯化磷。溶於二硫化碳、四氯化碳。在水中分解,在潮濕空氣中水解而成磷酸和氯化氫,發生白煙和特殊的刺激性臭味,強烈刺激眼睛。加壓時熔點為148℃,在160℃時升華,能溶於二硫化碳和苯甲醯氯中。
2、穩定性:穩定。
3、禁配物:醇類、水、活性金屬粉末、鋁、鹼金屬、酸類、易燃物和可燃物。
4、避免接觸的條件:潮濕空氣。
5、聚合危害:不聚合。

合成方法

1、氯化法:將液氯汽化,通入氯氣乾燥塔脫水而成乾燥的氯氣,把乾燥的氯氣通入反應器中與三氯化磷液體進行氯化反應,氯氣需一直通至由溶液經糊狀再轉變成完全乾燥的結晶產品為止,即得五氯化磷成品。其反應方程式為:PCI3+Cl2→PCI5
可通入二氧化碳氣體將殘餘氯氣排出,再加以回收。
2/反應裝置是一隻磨口的三頸圓底燒瓶,中間安裝有滴液漏斗,兩邊各安裝進氣管和出氣管。從氯氣鋼瓶中放出的氯氣經過安全瓶和盛有濃硫酸的洗氣瓶(也作計泡器用)進入燒瓶中,出氣管口應連上乾燥管。向燒瓶中通入氯氣,使全部儀器充滿氯氣後,從滴液漏斗將三氯化磷滴入,滴加速度應稍快,約每分鐘一滴(否則滴管口上會被生成的五氯化磷堵住)。邊通氯氣邊滴加三氯化磷,三氯化磷加完後再繼續通氯氣5min。靜置半小時,使反應完全。產品裝入磨口玻璃瓶中。

用途

1、在有機合成中用作氯化劑,催化劑。是生產醫藥、染料、化學纖維的原料,也是生產氯化磷腈、磷醯氯的原料。
2、五氯化磷主要用作醇、羧酸、醯胺、醛酮、烯醇的氯代化試劑以及Beckmann重排試劑。

貯存方法

儲存注意事項:儲存於陰涼、乾燥、通風良好的庫房。遠離火種、熱源。庫溫不超過30℃,相對濕度不超過75%。包裝必須密封,切勿受潮。應與酸類、醇類、活性金屬粉末、鹼金屬、食用化學品分開存放,切忌混儲。儲區應備有合適的材料收容泄漏物。

環境影響

健康危害

侵入途徑:吸入、食入、經皮吸收。
健康危害:其蒸氣與煙塵可引起眼結膜刺激症狀。刺激咽喉引起灼痛、失音或吞咽困難,並可引起支氣管炎、肺炎與肺水腫。

毒理學資料

毒性:屬中等毒類。
急性毒性:LD50:660mg/Kg(大鼠經口);LC50:205mg/m3(大鼠吸入)
IDLH: 70 mg/m3
可被眼及呼吸道內的水分解生成三氯氧磷、磷酸、鹽酸。五氯化磷的蒸氣和煙霧對呼吸道、眼、口腔的黏膜有極強的刺激作用,可引起灼痛、失音或吞咽困難,嚴重者可因喉水腫致窒息,並可引起支氣管炎、化學性肺炎、肺水腫,胸部可聞乾性及濕性羅音,這種作用與光氣(COCl2)相似,毒性比三氯化磷強烈。
危險特性:遇水發熱、冒煙甚至燃燒爆炸。
燃燒(分解)產物:氯化氫、氧化磷、磷烷。

監測方法

分光光度法

泄漏處理

隔離泄漏污染區,周圍設警告標誌,建議應急處理人員戴自給式呼吸器,穿化學防護服。不要直接接觸泄漏物,勿使泄漏物與可燃物質(木材、紙、油等)接觸,避免揚塵,小心掃起,逐次以小量加入大量水中,靜置,稀釋液放入廢水系統。如果大量泄漏,最好不用水處理,在技術人員指導下清除。

防護措施

呼吸系統防護:空氣中濃度超標時,必須佩戴防毒面具或供氣式頭盔。緊急事態搶救或逃生時,建議佩帶自給式呼吸器。
眼睛防護:戴化學安全防護眼鏡。
防護服:穿工作服(防腐材料製作)。
手防護:戴橡皮手套。
其它:工作後,淋浴更衣。單獨存放被毒物污染的衣服,洗後再用。保持良好的衛生習慣。

急救措施

皮膚接觸:儘快用軟紙或棉花等擦去毒物,繼之用3%碳酸氫鈉液浸泡。然後用水徹底沖洗。就醫。
眼睛接觸:儘快用軟紙或棉花等擦去毒物,然後用水徹底沖洗。就醫。
吸入:迅速脫離現場至空氣新鮮處。注意保暖,保持呼吸道通暢。必要時進行人工呼吸。就醫。
食入:患者清醒時立即漱口,給飲牛奶或蛋清。立即就醫。
滅火方法:乾粉、砂土。禁止用水。

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