三氯化钒
三氯化钒是一种无机物，化学式为VCl3，呈紫色，是制备其他三价钒化合物的原料。[1]
| 三氯化钒 | |
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| IUPAC名 三氯化钒 | |
| 识别 | |
| CAS号 | 7718-98-1 
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| PubChem | 62647 |
| ChemSpider | 10801024 |
| SMILES |
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| InChI |
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| InChIKey | HQYCOEXWFMFWLR-DFZHHIFOAB |
| RTECS | YW2800000 |
| 性质 | |
| 化学式 | VCl3 |
| 摩尔质量 | 157.30 g·mol⁻¹ |
| 外观 | 紫罗兰色晶体 顺磁性 |
| 密度 | 3.0 g/cm3 （20 °C） |
| 熔点 | > 300 °C（分解） |
| 溶解性（水） | 可溶 |
| 结构 | |
| 晶体结构 | 三方晶系，hR24 |
| 空间群 | R-3, No. 148 |
| 危险性 | |
| 欧盟编号 | 没列出 |
| 闪点 | 不可燃 |
| 相关物质 | |
| 其他阴离子 | 三氟化钒，三硫化二钒，三溴化钒 |
| 其他阳离子 | 三氯化钛，氯化铬，三氯化铌，三氯化钽 |
| 相关化学品 | 二氯化钒，四氯化钒 |
| 若非注明，所有数据均出自标准状态（25 ℃，100 kPa）下。 | |
结构
VCl3与BiI3有相同结构，都是六方最密堆积。VBr3和VI3都采用一样的结构，但VF3结构与ReO3更接近。VCl3有两个不成对电子，具有顺磁性。
制备与反应
VCl3可由加热VCl4至160-170 °C并通入稀有气体气流带走Cl2制备。这种亮红色液体会转化为紫色固体。继续加热VCl3，VCl3会发生歧化反应生成VCl4和VCl2。[2]675 °C（但少于700 °C）时可用氢气将VCl3还原成青绿色的VCl2。
- 2 VCl3 + H2 → 2 VCl2 + 2 HCl
配合物
VCl3可形成各种各样不同颜色的加合物和衍生物。
VCl3溶于水中生成6水合物，但其化学式会令人产生误解：[VCl2(H2O)4]Cl.2H2O。换言之，2mol水没有与钒离子连接，这种结构与三价铁离子的配合物很相似。在水溶液中水分子取代[VCl2(H2O)4]+的两个氯离子，会生成绿色[V(H2O)6]3+离子。[3]
VCl3溶于四氢呋喃可形成红色或粉红色加合物VCl3(THF)3。[4]而溶于乙腈中则形成绿色加合物VCl3(MeCN)3。
当溶于KCN时，VCl3转化为[V(CN)7]4-。对于前过渡金属来说，与小配体形成配位数大于6的配合物很普遍。相对而言，后过渡金属可以与体积较大的配体形成配合物。例如VCl3(NMe3)2，包含两个庞大的NMe3配体。
有机金属化合物的前体
活泼的V(mesityl)3与VCl3可合成有机金属化合物的前体。[5]
- VCl3(THF)3 + 3 LiC6H2-2,4,6-Me3 → V(C6H2-2,4,6-Me3)3(THF) + 3 LiCl
参考资料
- ^ Holleman, A. F.; Wiberg, E. "Inorganic Chemistry" Academic Press: San Diego, 2001. ISBN 0-12-352651-5.
- ^ Young, R. C.; Smith, M. E. "Vanadium(III) Chloride" Inorganic Syntheses volume IV, page 128-130, 1953.
- ^ Donovan, W. F.; Smith, P. W. "Crystal and Molecular Structures of Aquahalogenovanadium(1ii) Complexes. Part 1. X-Ray Crystal Structure of trans-Tetrakisaquadibromovanadium(III) Bromide Dihydrate and the lsomorphous Chloro-compound" Journal of the Chemical Society, Daltor Transactions." 1975, pages 894-896. doi:10.1039/DT9750000894
- ^ Manzer, L. E. "Tetrahydrofuran Complexes of Selected Early Transition Metals," Inorganic Synthesis. 21, 135-140, (1982).
- ^ Vivanco, M.; Ruiz, J.; Floriani, C.; Chiesi-Villa, A.; Rizzoli, C. "Chemistry of the vanadium-carbon .sigma. bond. 1. Insertion of carbon monoxide, isocyanides, carbon dioxide, and heterocumulenes into the V-C bond of Tris(mesityl)vanadium(III)" Organometallics1993 volume 12, 1794-1801. doi:10.1021/om00029a042