Vanadium(III)-chlorid

Vanadium(III)-chlorid ist eine chemische Verbindung aus den Elementen Vanadium und Chlor, die häufig als Ausgangsstoff zur Herstellung von Vanadium(III)-Komplexverbindungen genutzt wird. Es gehört zur Stoffklasse der Chloride und bildet ein Hexahydrat VCl₃·6 H₂O, ein grünes, hygroskopisches Pulver.^[2]

Gewinnung und Darstellung

Vanadium(III)-chlorid wird durch Erhitzen (160–170 °C) aus Vanadium(IV)-chlorid VCl₄ gewonnen.^[2]

$ \mathrm {2\ VCl_{4}\longrightarrow 2\ VCl_{3}+Cl_{2}} $

Vanadium(III)-chlorid kann auch aus den Elementen gewonnen werden^[6]:

$ \mathrm {2\ V+3\ Cl_{2}\longrightarrow 2\ VCl_{3}} $

Vanadium und Chlorgas reagieren beim Molverhältnis 2:3 zu Vanadium(III)-chlorid.

Alternativ ist eine Synthese aus Vanadium(III)-oxid und Thionylchlorid oder Vanadium(V)-oxid und Schwefel(I)-chlorid möglich.^[2]

$ \mathrm {V_{2}O_{3}+3\ SOCl_{2}\ \xrightarrow {} \ 2\ VCl_{3}\ +\ 3\ SO_{2}} $

$ \mathrm {2\ V_{2}O_{5}+6\ S_{2}Cl_{2}\ \xrightarrow {} \ 4\ VCl_{3}+5\ SO_{2}+7\ S} $

Bei Luftausschluss ist es auch aus den Lösungen des Hexahydrates erhältlich, das aus wässrigen, sauren Lösungen von Vanadium(III)-chlorid durch Kühlen und Sättigen mit Salzsäure abgeschieden werden kann.^[2]

$ \mathrm {V_{2}O_{3}+6\ HCl+9\ H_{2}O\ \xrightarrow {} \ VCl_{3}\cdot 6H_{2}O} $

Eigenschaften

Physikalische Eigenschaften

Vanadium(III)-chlorid bildet sehr hygroskopische, geruchlose, hellrote, rosarote bis violette zerfließliche Kristalle.^[1] In angesäuertem Wasser ist es löslich. Es besitzt eine hexagonal-rhomboedrische Kristallstruktur mit der Raumgruppe R3c und den Gitterparametern a = 601,2 und c = 1734 pm.^[2] Im Kristall bildet Vanadium(III)-chlorid oktaedrische Strukturen, wobei jedes Vanadiumion oktaedrisch von sechs Chloridionen umgeben ist.

Chemische Eigenschaften

Beim Erhitzen im Vakuum oder an Luft bei über 400 °C zerfällt es in Vanadium(II)-chlorid und Vanadium(IV)-chlorid.^[7][8]

$ \mathrm {2\ VCl_{3}\ \xrightarrow {\Delta T} \ VCl_{2}+VCl_{4}} $

Beim Erhitzen (~675 °C) mit Wasserstoff wird Vanadium(III)-chlorid zu Vanadium(II)-chlorid reduziert.

$ \mathrm {2\ VCl_{3}+H_{2}\ \xrightarrow {\Delta T} \ 2\ VCl_{2}+2\ HCl} $

Bei Reaktion mit Kohlendioxid, Sauerstoff oder Vanadium(III)-oxid entsteht Vanadium(III)-oxidchlorid.^[2]

$ \mathrm {V_{2}O_{3}+VCl\ \xrightarrow {} \ 3\ VOCl} $

Verwendung

Vanadium(III)-chlorid dient als Ausgangsstoff zur Herstellung von Vanadium(III)-Komplexverbindungen, so z. B. Tetrahydrofuran- oder Acetonitrilderivate (VCl₃(THF)₃^[9] bzw. VCl₃(MeCN)₃).

Weiterhin kann es zur Herstellung von Vanadium durch Reduktion mit Magnesium oder Wasserstoff^[2] und als Katalysator bei Polymerisationen eingesetzt werden.

Einzelnachweise