五氯化铌
无机化合物
五氯化铌,是一种无机化合物,化学式为NbCl5,固态实际结构为二聚体Nb2Cl10。外观为黄色结晶性粉末,主要用作制备超导材料的原料、生产超高纯超细铌粉和纳米级铌粉的原料、制取高纯铌化合物的初始原料等。
理化性质
密度:2.75g/cm3
熔点:204.7-209.5℃
沸点:254℃
外观:黄色结晶性粉末
溶解性:NbCl5能很好地溶于S2Cl2,CCl4、CHCl3、无水乙醇和乙醚中,若将NbCl5的S2Cl2或CCl4溶液冷却,则NbCl5可以重新结晶析出。
化学性质:NbCl5易水解,在潮湿空气中冒烟。它可溶于浓盐酸和硫酸中,依次生成Nb(OH)2Cl4-、Nb(OH)Cl3+和Nb2O(SO4)4、Nb2O3(SO4)2、Nb2O2(SO4)3、Nb2O4SO4等。当稀释或煮沸这些溶液时,铌的化合物便水解,析出水合氧化物沉淀或胶体。
结构
固态的五氯化铌为二聚体,含有两个氯桥连的结构,如图。每个铌原子都为六配位变形八面体构型,两个桥键长为256pm,平键键长225pm,直键键长229.2pm。直键向内变形,与两个氯桥组成的平面形成的角度为83.7°,氯桥的Nb-Cl-Nb键角为101.3°。Nb-Nb距离较长,为398.8pm,不足以产生金属-金属相互作用。相似的五溴化铌五氯化钽五溴化钽等也都采取这种结构。气态时的五氯化铌是单分子的。
制备方法
将块状或粉末状的金属铌与氯气(用干燥的氮气或氩气稀释)在300-350℃下反应,生成NbCl5。在有碳存在时,在700-800℃发生如下反应:
Nb2O5 + 3Cl2 + 3C → 2NbOCl3 + 3CO
Nb2O5 + 5Cl2 + 5C → 2NbCl5 + 5CO
Nb2O5 + 3NbCI5 → 5NbOCI3
当有水分存在时也会生成三氯氧铌NbOCl3:
NbCI5 + H2O → NbOOCl3 + 2HCl
在没有碳存在时,直接氯化五氧化二铌,其产物是NbOCl3。因此用金属直接氯化的方法较好。
应用领域
主要用作制备超导材料的原料、生产超高纯超细铌粉和纳米级铌粉的原料、制取高纯铌化合物的初始原料等。
计算化学数据
疏水参数计算参考值(XlogP):无
氢键供体数量:0
氢键受体数量:0
可旋转化学键数量:0
互变异构体数量:0
拓扑分子极性表面积:0
重原子数量:6
表面电荷:0
复杂度:37.1
同位素原子数量:0
确定原子立构中心数量:0
不确定原子立构中心数量:0
确定化学键立构中心数量:0
不确定化学键立构中心数量:0
共价键单元数量:1
分子结构数据
1、摩尔折射率:无可用的
2、摩尔体积(cm3/mol):无可用的
3、等张比容(90.2K):无可用的
4、表面张力(dyne/cm):无可用的
5、介电常数:无可用的
6、极化率(10-24cm3):无可用的
7、单一同位素质量:267.750664 Da
8、标称质量:268 Da
9、平均质量:270.1714 Da
毒理学数据
急性毒性:大鼠经口LD50:1400 mg/kg;大鼠腹腔LD50:40 mg/kg;小鼠经口LD50:829 mg/kg;小鼠腹腔LD50:61 mg/kg。
安全信息
安全术语
S25:Avoid contact with eyes.
避免眼睛接触。
S36/37/39:Wear suitable protective clothing, gloves and eye/face protection.
穿戴适当的防护服、手套和眼睛/面保护。
S45:In case of accident or if you feel unwell, seek medical advice immediately (show the lable where possible).
发生事故时或感觉不适时,立即求医(可能时出示标签)。
风险术语
R22:Harmful if swallowed.
吞食是有害的。
R34:Causes burns.
引起灼伤。
参考资料
五氯化铌.化源网.
五氯化铌.化学+.
最新修订时间:2025-03-11 09:19
目录
概述
理化性质
结构
参考资料