氯化镓
化合物
氯化镓是一种无机化合物，化学式GaCl3，固态的氯化镓以二聚体形式Ga2Cl6存在。[1]它是无色或白色的固体，可溶于大部分溶剂，甚至能溶于烷烃，这一溶解特性在金属卤化物里很罕见。它的路易斯酸性比氯化铝弱。[2]
| 氯化镓 | |
|---|---|
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| |
| 别名 | 氯化镓(III) 三氯化镓 |
| 识别 | |
| CAS号 | 13450-90-3 
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| PubChem | 26010 |
| ChemSpider | 24229 |
| SMILES |
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| InChI |
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| InChIKey | UPWPDUACHOATKO-DFZHHIFOAO |
| RTECS | LW9100000 |
| 性质 | |
| 化学式 | GaCl3 |
| 摩尔质量 | 176.073 g/mol g·mol⁻¹ |
| 外观 | 无色晶体 |
| 密度 | 2.47 g/cm3 2.053 g/cm3 熔点时 |
| 熔点 | 77.9 °C（351 K） |
| 沸点 | 201 °C（474 K） |
| 溶解性（水） | 极易溶 |
| 溶解性 | 可溶于苯、CCl4、CS2 |
| 磁化率 | −63.0·10−6 cm3/mol |
| 危险性 | |
| NFPA 704 |
 0
3
1
|
| 闪点 | 不可燃 |
| 致死量或浓度： | |
LD50（中位剂量）
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4700 mg/kg (大鼠, 口服) |
| 相关物质 | |
| 其他阴离子 | 氟化镓 溴化镓 碘化镓 |
| 其他阳离子 | 氯化铝 三氯化铟 三氯化铊 |
| 若非注明，所有数据均出自标准状态（25 ℃，100 kPa）下。 | |
制备
氯化镓可由金属镓在氯气加热反应，然后用升华提纯而得到。[3]
- 2 Ga + 3 Cl2 → 2 GaCl3
- Ga2O3 + 3 SOCl2 → 2 GaCl3 + 3 SO2
它的水溶液在加热（170 °C）蒸干时，只能得到Ga(OH)Cl2·H2O，而非GaCl3。[5]
反应
氯化镓和二甲氨基锂反应，可以得到Ga[N(CH3)2]3或ClGa[N(CH3)2]2，二甲氨基锂过量时，可以得到LiGa[N(CH3)2]4；它和二(三甲基硅基)氨基钠反应，可以得到Ga{N[Si(CH3)3]2}3。[6]在锂存在下，它和三甲基氯硅烷反应，可以得到Ga[Si(CH3)3]3。[7]
它和三甲基硅基二叔丁基锑反应，可以得到含Ga3Sb3环的化合物{Cl2GaSb[C(CH3)3]2}3。[8]它可以和[PCl2N]3形成加合物[PCl2N]3·GaCl3，其中N参与配位。[9]
它和六氧化二氯反应，可以得到高氯酸镓。[10]它和金属镓加热反应，可以得到二氯化镓。[11]它在加热时也可以被铝还原，得到Ga[AlCl4]。[12]它和氯化亚铜反应，可以得到CuGaCl4。[13]它在加热下可以和氧化锂或硫属化锂发生放热反应：[14]
- 3 GaCl3 + 5 Li2O → 9 LiCl + LiGaO2 + Ga2O3
- 3 GaCl3 + 3 Li2E → 6 LiCl + Li2E3 （E=S, Se, Te）
参考文献
- ^ Wells, A.F. (1984) Structural Inorganic Chemistry, Oxford: Clarendon Press. ISBN 0-19-855370-6.
- ^ Timoshkin, Alexey Y.; Bodensteiner, Michael; Sevastianova, Tatiana N.; Lisovenko, Anna S.; Davydova, Elena I.; Scheer, Manfred; Graßl, Christian; Butlak, Alina V. Do Solid-State Structures Reflect Lewis Acidity Trends of Heavier Group 13 Trihalides? Experimental and Theoretical Case Study. Inorganic Chemistry. 9 October 2012, 51 (21): 11602–11611. ISSN 0020-1669. PMID 23043542. doi:10.1021/ic301507c. eISSN 1520-510X.
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- ^ Noeth, H.; Konrad, P. Preparation, structure, and some reactions of tris(dimethylamino)gallane. Zeitschrift fuer Naturforschung, Teil B: Anorganische Chemie, Organische Chemie. 1975, 30B (9-10): 681–687. ISSN 0340-5087 （德语）.CODEN ZNBAD2.
- ^ Roesch, Lutz; Neumann, Heinrich. Synthesis and properties of the first organosilylgallium compounds. Angewandte Chemie. 1980, 92 (1): 62–63. ISSN 0044-8249 （德语）.
- ^ Cowley, Alan H.; Jones, Richard A.; Kidd, Kenneth B.; Nunn, Christine M.; Westmoreland, Donald L. The conformations of six-membered indium-arsenic and gallium-antimony rings. Journal of Organometallic Chemistry. March 1988, 341 (1–3): C1–C5 [2022-07-19]. ISSN 0022-328X. doi:10.1016/0022-328X(88)89111-3. （原始内容存档于2018-06-27）.
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- ^ Fitzmaurice, J. C.; Parkin, I. P. SELF PROPAGATING ROUTES TO GALLIUM AND INDIUM CHALCOGENIDES. Main Group Metal Chemistry. January 1994, 17 (7) [2022-07-19]. ISSN 0792-1241. doi:10.1515/MGMC.1994.17.7.481. eISSN 2191-0219. （原始内容存档于2022-07-19）.
拓展阅读
- Amemiya, Ryo; Yamaguchi, Masahiko. GaCl3 in Organic Synthesis. European Journal of Organic Chemistry. 28 November 2005, 2005 (24): 5145–5150 [2022-07-19]. ISSN 1434-193X. doi:10.1002/ejoc.200500512. eISSN 1099-0690. （原始内容存档于2022-07-19）.