Bortrichlorid

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Strukturformel
Strukturformel von Bortrichlorid
Allgemeines
Name Bortrichlorid
Andere Namen
  • Borchlorid
  • Trichlorboran
Summenformel BCl3
CAS-Nummer 10294-34-5
PubChem 25135
Kurzbeschreibung

farbloses Gas[1]

Eigenschaften
Molare Masse 117,17 g·mol−1
Aggregatzustand

gasförmig

Dichte
  • 5,252 g·l−1 unter Normalbedingungen (0 °C, 1013 mbar)[1]
  • 1,346 kg·l−1 der flüssigen Phase am Siedepunkt[1]
Schmelzpunkt

−107,2 °C[1]

Siedepunkt

12,6 °C[1]

Dampfdruck

160 kPa (20 °C)[1]

Löslichkeit

Zersetzung in Wasser und Ethanol[2]

Sicherheitshinweise
GHS-Gefahrstoffkennzeichnung aus EU-Verordnung (EG) 1272/2008 (CLP) [3]
04 – Gasflasche 05 – Ätzend 06 – Giftig oder sehr giftig

Gefahr

H- und P-Sätze H: 330-314-280-300
EUH: 014-071
P: 260-​280-​304+340-​303+361+353-​305+351+338-​315-​405-​403Vorlage:P-Sätze/Wartung/mehr als 5 Sätze [1]
EU-Gefahrstoffkennzeichnung [4] aus EU-Verordnung (EG) 1272/2008 (CLP) [3]
Sehr giftig
Sehr giftig
(T+)
R- und S-Sätze R: 14-26/28-34
S: (1/2)-9-26-28-36/37/39-45
Soweit möglich und gebräuchlich, werden SI-Einheiten verwendet. Wenn nicht anders vermerkt, gelten die angegebenen Daten bei Standardbedingungen.
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Bortrichlorid ist eine gasförmige chemische Verbindung aus der Gruppe der Bor-Halogen-Verbindungen bzw. anorganischen Chlorverbindungen.

Gewinnung und Darstellung

Bortrichlorid wird industriell durch direkte Chlorierung von Bortrioxid und Kohlenstoff bei 500 °C gewonnen.[5]

$ \mathrm {B_{2}O_{3}+3\ C+3\ Cl_{2}\rightarrow 2\ BCl_{3}+3\ CO} $

Diese Synthese ist analog zum Kroll-Prozess.

Alternativ ist auch die Synthese direkt aus Borsäure über den Zwischenschritt von Triphenylbor möglich.[5]

$ \mathrm {B(C_{6}H_{5}O)_{3}+AlCl_{3}\rightarrow BCl_{3}+Al(C_{6}H_{5}O)_{3}} $

Ebenfalls möglich ist eine Direktsynthese aus den Elementen Bor und Chlor.

Eigenschaften

Bortrichlorid ist ein unbrennbares, farbloses, an feuchter Luft durch Bildung von Chlorwasserstoff-Nebel stark rauchendes Gas.

Bei Kontakt mit Wasser reagiert es heftig unter Bildung von Salzsäure und Borsäure:

$ \mathrm {BCl_{3}+3\ H_{2}O\ \rightleftharpoons \ B(OH)_{3}+3\ HCl} $

Bei Erhitzung zersetzt sich die Verbindung, wobei Chlor und Chlorwasserstoff entstehen. Der kritische Punkt liegt bei 178,8 °C, 38,7 bar und 0,790 kg/l; der Tripelpunkt bei −107 °C und 0,373 mbar.[1] Bortrichlorid ist eine Lewis-Säure und reagiert leicht mit tertiären Aminen, Phosphinen, Ethern, Thioethern und Halogenid-Ionen.[6] Es besitzt eine Verdampfungswärme von 203 kJ/kg, spezifische Wärmekapazität von 0,5345 kJ/(kg·K) und eine Wärmeleitfähigkeit von 110·10−4 W/(m·K) (als Gas bei 25 °C und 1 bar Druck).[7]

Verwendung

Bortrichlorid wird als Katalysator, zur Synthese anderer chemischer Verbindungen (z. B. Borazin), für Chlorierungen, zur Beseitigung von Nitriden, Carbiden und Oxiden aus Schmelzen von Aluminium-, Magnesium-, Zinn- und Kupferlegierungen sowie zur Dotierung von Halbleitern verwendet.[1]

Einzelnachweise

  1. 1,0 1,1 1,2 1,3 1,4 1,5 1,6 1,7 1,8 Eintrag zu CAS-Nr. 10294-34-5 in der GESTIS-Stoffdatenbank des IFA, abgerufen am 25. Juli 2011 (JavaScript erforderlich).
  2. Datenblatt Bortrichlorid bei Merck, abgerufen am 1. April 2010.
  3. 3,0 3,1 Eintrag aus der CLP-Verordnung zu CAS-Nr. 10294-34-5 in der GESTIS-Stoffdatenbank des IFA (JavaScript erforderlich)
  4. Seit 1. Dezember 2012 ist für Stoffe ausschließlich die GHS-Gefahrstoffkennzeichnung zulässig. Bis zum 1. Juni 2015 dürfen noch die R-Sätze dieses Stoffes für die Einstufung von Zubereitungen herangezogen werden, anschließend ist die EU-Gefahrstoffkennzeichnung von rein historischem Interesse.
  5. 5,0 5,1 Georg Brauer: Handbuch der präparativen anorganischen Chemie, ISBN 3-432-87813-3.
  6. W. Gerrard, M. F. Lappert: Reactions Of Boron richloride With Organic Compounds. In: Chemical Reviews. 1958, 58, S. 1081–1111, doi:10.1021/cr50024a003.
  7. Datenblatt (Messer).