五氯化磷(化学式:PCl5)是一种无机化合物。它是最重要的磷氯化物之一,其它的还有三氯化磷和三氯氧磷。淡黄色结晶,有刺激性气味,易升华。主要用作氯化剂,在不同条件下可有不同的结构。
物性数据1、性状:淡黄色结晶,有刺激性气味,易升华。
2、熔点(℃):148(加压)。
3、沸点(℃):160(升华)。
4、相对密度(水=1):1.6。
5、溶解性:溶于四氯化碳、二硫化碳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:205.818025 Da
8、标称质量:206 Da
9、平均质量:208.2388 Da
计算化学数据1、疏水参数计算参考值(XlogP):3.9
2、氢键供体数量:0
3、氢键受体数量:0
4、可旋转化学键数量:0
5、互变异构体数量:无
6、拓扑分子极性表面积:0
7、重原子数量:6
8、表面电荷:0
9、复杂度:37.1
10、同位素原子数量:0
11、确定原子立构中心数量:0
12、不确定原子立构中心数量:0
13、确定化学键立构中心数量:0
14、不确定化学键立构中心数量:0
15、共价键单元数量:1
结构性质固态时五氯化磷的结构单元可以写作PCl4+、PCl6-,氯化铯型晶体结构,两个离子分别为四面体和八面体结构,阳离子中的磷原子为sp3杂化,阴离子中的磷为sp3d2杂化。气态和液态的五氯化磷为单分子结构,分子呈三角双锥形,与VSEPR理论所预测的一致。
溶液中的分子结构与浓度和溶剂有关。溶于极性溶剂(如硝基甲烷、硝基苯)时,五氯化磷发生自偶电离。
性质与稳定性1、本品160℃升华,并有部分分解。气态密度4.65g/L(296℃)。在300℃时全部分解成氯气和三氯化磷。溶于二硫化碳、四氯化碳。在水中分解,在潮湿空气中水解而成磷酸和氯化氢,发生白烟和特殊的刺激性臭味,强烈刺激眼睛。加压时熔点为148℃,在160℃时升华,能溶于二硫化碳和苯甲酰氯中。
2、稳定性:稳定。
3、禁配物:醇类、水、活性金属粉末、铝、碱金属、酸类、易燃物和可燃物。
4、避免接触的条件:潮湿空气。
5、聚合危害:不聚合。
合成方法1、氯化法:将液氯汽化,通入氯气干燥塔脱水而成干燥的氯气,把干燥的氯气通入反应器中与三氯化磷液体进行氯化反应,氯气需一直通至由溶液经糊状再转变成完全干燥的结晶产品为止,即得五氯化磷成品。其反应方程式为:PCI3+Cl2→PCI5
可通入二氧化碳气体将残余氯气排出,再加以回收。
2/反应装置是一只磨口的三颈圆底烧瓶,中间安装有滴液漏斗,两边各安装进气管和出气管。从氯气钢瓶中放出的氯气经过安全瓶和盛有浓硫酸的洗气瓶(也作计泡器用)进入烧瓶中,出气管口应连上干燥管。向烧瓶中通入氯气,使全部仪器充满氯气后,从滴液漏斗将三氯化磷滴入,滴加速度应稍快,约每分钟一滴(否则滴管口上会被生成的五氯化磷堵住)。边通氯气边滴加三氯化磷,三氯化磷加完后再继续通氯气5min。静置半小时,使反应完全。产品装入磨口玻璃瓶中2。
用途1、在有机合成中用作氯化剂,催化剂。是生产医药、染料、化学纤维的原料,也是生产氯化磷腈、磷酰氯的原料。
2、五氯化磷主要用作醇、羧酸、酰胺、醛酮、烯醇的氯代化试剂以及Beckmann重排试剂。
贮存方法储存注意事项:储存于阴凉、干燥、通风良好的库房。远离火种、热源。库温不超过30℃,相对湿度不超过75%。包装必须密封,切勿受潮。应与酸类、醇类、活性金属粉末、碱金属、食用化学品分开存放,切忌混储。储区应备有合适的材料收容泄漏物。
环境影响健康危害侵入途径:吸入、食入、经皮吸收。
健康危害:其蒸气与烟尘可引起眼结膜刺激症状。刺激咽喉引起灼痛、失音或吞咽困难,并可引起支气管炎、肺炎与肺水肿。
毒理学资料毒性:属中等毒类。
急性毒性:LD50:660mg/Kg(大鼠经口);LC50:205mg/m3(大鼠吸入)
IDLH: 70 mg/m3
可被眼及呼吸道内的水分解生成三氯氧磷、磷酸、盐酸。五氯化磷的蒸气和烟雾对呼吸道、眼、口腔的粘膜有极强的刺激作用,可引起灼痛、失音或吞咽困难,严重者可因喉水肿致窒息,并可引起支气管炎、化学性肺炎、肺水肿,胸部可闻干性及湿性罗音,这种作用与光气(COCl2)相似,毒性比三氯化磷强烈。
危险特性:遇水发热、冒烟甚至燃烧爆炸。
燃烧(分解)产物:氯化氢、氧化磷、磷烷。
监测方法分光光度法
泄漏处理隔离泄漏污染区,周围设警告标志,建议应急处理人员戴自给式呼吸器,穿化学防护服。不要直接接触泄漏物,勿使泄漏物与可燃物质(木材、纸、油等)接触,避免扬尘,小心扫起,逐次以小量加入大量水中,静置,稀释液放入废水系统。如果大量泄漏,最好不用水处理,在技术人员指导下清除。
防护措施呼吸系统防护:空气中浓度超标时,必须佩戴防毒面具或供气式头盔。紧急事态抢救或逃生时,建议佩带自给式呼吸器。
眼睛防护:戴化学安全防护眼镜。
防护服:穿工作服(防腐材料制作)。
手防护:戴橡皮手套。
其它:工作后,淋浴更衣。单独存放被毒物污染的衣服,洗后再用。保持良好的卫生习惯。
急救措施皮肤接触:尽快用软纸或棉花等擦去毒物,继之用3%碳酸氢钠液浸泡。然后用水彻底冲洗。就医。
眼睛接触:尽快用软纸或棉花等擦去毒物,然后用水彻底冲洗。就医。
吸入:迅速脱离现场至空气新鲜处。注意保暖,保持呼吸道通畅。必要时进行人工呼吸。就医。
食入:患者清醒时立即漱口,给饮牛奶或蛋清。立即就医。
灭火方法:干粉、砂土。禁止用水3。
本词条内容贡献者为:
李廉 - 副教授 - 中国矿业大学