Хлорид ванадия(IV)

Хлори́д вана́дия(IV) (тетрахлори́д вана́дия, четырёххло́ристый вана́дий) — неорганическое соединение, соль металла ванадия и соляной кислоты с формулой VCl₄, тёмно-красная жидкость, реагирует с водой, «дымит» во влажном воздухе.

Хлорид ванадия​(IV)​
Общие
Систематическое наименование	хлорид ванадия​(IV)​
Традиционные названия	четырёххлористый ванадий
Хим. формула	VCl4
Физические свойства
Состояние	тёмно-красная жидкость
Молярная масса	192,75 г/моль
Плотность	1,82; 1,83; 1,87 г/см³
Термические свойства
Температура
• плавления	-26; -25,7; -20,5 °C
• кипения	148,5; 152; 153 °C
Энтальпия
• образования	-606,1 кДж/моль
Классификация
Рег. номер CAS	7632-51-1
PubChem	24273
Рег. номер EINECS	231-561-1
SMILES	Cl[V](Cl)(Cl)Cl
InChI	InChI=1S/4ClH.V/h4*1H;/q;;;;+4/p-4 JTJFQBNJBPPZRI-UHFFFAOYSA-J
RTECS	YW2625000
ChemSpider	22693
Безопасность
NFPA 704	0 3 2 W
Приведены данные для стандартных условий (25 °C, 100 кПа), если не указано иное.
Медиафайлы на Викискладе

ПолучениеПравить

• Растворение ванадия в царской водке:

$\mathsf{3}\mathsf{V}\mathsf{+}\mathsf{12}\mathsf{H}\mathsf{C}\mathsf{l}\mathsf{+}\mathsf{4}\mathsf{H}\mathsf{N}{\mathsf{O}}_{\mathsf{3}}\stackrel{}{\to }\mathsf{3}\mathsf{V}\mathsf{C}{\mathsf{l}}_{\mathsf{4}}\downarrow <!--\; \downarrow \; -->\mathsf{+}\mathsf{4}\mathsf{N}\mathsf{O}\uparrow <!--\; \uparrow \; -->\mathsf{+}\mathsf{8}{\mathsf{H}}_{\mathsf{2}}\mathsf{O}$${\mathsf {3V+12HCl+4HNO_{3}\ {\xrightarrow {}}\ 3VCl_{4}\downarrow +4NO\uparrow +8H_{2}O}}$ 

• Реакция порошкообразного ванадия и хлора:

$\mathsf{V}\mathsf{+}\mathsf{2}\mathsf{C}{\mathsf{l}}_{\mathsf{2}}\stackrel{\mathsf{200}\mathsf{-<!--\; -\; -->}{\mathsf{350}}^{\mathsf{o}}\mathsf{C}}{\to }\mathsf{V}\mathsf{C}{\mathsf{l}}_{\mathsf{4}}\downarrow <!--\; \downarrow \; -->$${\mathsf {V+2Cl_{2}\ {\xrightarrow {200-350^{o}C}}\ VCl_{4}\downarrow }}$ 

• Разложение хлорида ванадия(III) при нагревании в инертной атмосфере:

$\mathsf{2}\mathsf{V}\mathsf{C}{\mathsf{l}}_{\mathsf{3}}\stackrel{\mathsf{400}\mathsf{-<!--\; -\; -->}{\mathsf{500}}^{\mathsf{o}}\mathsf{C}\mathsf{,}{\mathsf{N}}_{\mathsf{2}}}{\to }\mathsf{V}\mathsf{C}{\mathsf{l}}_{\mathsf{4}}\mathsf{+}\mathsf{V}\mathsf{C}{\mathsf{l}}_{\mathsf{2}}$${\mathsf {2VCl_{3}\ {\xrightarrow {400-500^{o}C,N_{2}}}\ VCl_{4}+VCl_{2}}}$ 

• Растворение в концентрированной соляной кислоте хлорида диоксиванадия(V):

$\mathsf{2}\mathsf{V}{\mathsf{O}}_{\mathsf{2}}\mathsf{C}\mathsf{l}\mathsf{+}\mathsf{8}\mathsf{H}\mathsf{C}\mathsf{l}\stackrel{{\mathsf{5}}^{\mathsf{o}}\mathsf{C}}{\to }\mathsf{2}\mathsf{V}\mathsf{C}{\mathsf{l}}_{\mathsf{4}}\mathsf{+}\mathsf{C}{\mathsf{l}}_{\mathsf{2}}\uparrow <!--\; \uparrow \; -->\mathsf{+}\mathsf{4}{\mathsf{H}}_{\mathsf{2}}\mathsf{O}$${\mathsf {2VO_{2}Cl+8HCl\ {\xrightarrow {5^{o}C}}\ 2VCl_{4}+Cl_{2}\uparrow +4H_{2}O}}$ 

Физические свойстваПравить

Хлорид ванадия(IV) — тёмно-красная жидкость.

Получен коричневый димер V₂Сl₈, который имеет строение [VCl₃]⁺[VCl₅]^- и плавится при 260°С.

Не смешивается с холодной водой, реагирует с горячей.

Растворяется в этаноле, диэтиловом эфире, хлороформе.

Химические свойстваПравить

• Разлагается при комнатной температуре:

$\mathsf{2}\mathsf{V}\mathsf{C}{\mathsf{l}}_{\mathsf{4}}\stackrel{}{\to }\mathsf{2}\mathsf{V}\mathsf{C}{\mathsf{l}}_{\mathsf{3}}\mathsf{+}\mathsf{C}{\mathsf{l}}_{\mathsf{2}}$${\mathsf {2VCl_{4}\ \xrightarrow {\ } 2VCl_{3}+Cl_{2}}}$ 

• Реагирует с влагой из воздуха:

$\mathsf{V}\mathsf{C}{\mathsf{l}}_{\mathsf{4}}\mathsf{+}{\mathsf{H}}_{\mathsf{2}}\mathsf{O}\stackrel{}{\to }\mathsf{V}\mathsf{O}\mathsf{C}{\mathsf{l}}_{\mathsf{2}}\mathsf{+}\mathsf{2}\mathsf{H}\mathsf{C}\mathsf{l}$${\mathsf {VCl_{4}+H_{2}O\ {\xrightarrow {}}\ VOCl_{2}+2HCl}}$ 

• Реагирует с горячей водой, образуя синие растворы:

$\mathsf{V}\mathsf{C}{\mathsf{l}}_{\mathsf{4}}\mathsf{+}\mathsf{8}{\mathsf{H}}_{\mathsf{2}}\mathsf{O}\stackrel{{\mathsf{100}}^{\mathsf{o}}\mathsf{C}}{\to }\mathsf{[}\mathsf{V}\mathsf{(}{\mathsf{H}}_{\mathsf{2}}\mathsf{O}{\mathsf{)}}_{\mathsf{5}}\mathsf{O}{\mathsf{]}}^{\mathsf{2}\mathsf{+}}\mathsf{+}\mathsf{4}\mathsf{C}{\mathsf{l}}^{\mathsf{-<!--\; -\; -->}}\mathsf{+}\mathsf{2}{\mathsf{H}}_{\mathsf{3}}{\mathsf{O}}^{\mathsf{+}}$${\mathsf {VCl_{4}+8H_{2}O\ {\xrightarrow {100^{o}C}}\ [V(H_{2}O)_{5}O]^{2+}+4Cl^{-}+2H_{3}O^{+}}}$ 

• Реагирует с концентрированной соляной кислотой, образуя коричневую гексахлорованадиевую кислоту:

$\mathsf{V}\mathsf{C}{\mathsf{l}}_{\mathsf{4}}\mathsf{+}\mathsf{2}\mathsf{H}\mathsf{C}\mathsf{l}\stackrel{}{\to }{\mathsf{H}}_{\mathsf{2}}\mathsf{[}\mathsf{V}\mathsf{C}{\mathsf{l}}_{\mathsf{6}}\mathsf{]}$${\mathsf {VCl_{4}+2HCl\ {\xrightarrow {}}\ H_{2}[VCl_{6}]}}$ 

• Окисляется концентрированной азотной кислотой:

$\mathsf{V}\mathsf{C}{\mathsf{l}}_{\mathsf{4}}\mathsf{+}\mathsf{2}\mathsf{H}\mathsf{N}{\mathsf{O}}_{\mathsf{3}}\mathsf{+}{\mathsf{H}}_{\mathsf{2}}\mathsf{O}\stackrel{}{\to }\mathsf{V}{\mathsf{O}}_{\mathsf{2}}\mathsf{C}\mathsf{l}\mathsf{+}\mathsf{N}{\mathsf{O}}_{\mathsf{2}}\uparrow <!--\; \uparrow \; -->\mathsf{+}\mathsf{3}\mathsf{H}\mathsf{C}\mathsf{l}$${\mathsf {VCl_{4}+2HNO_{3}+H_{2}O\ {\xrightarrow {}}\ VO_{2}Cl+NO_{2}\uparrow +3HCl}}$ 

• Реагирует с щелочами:

$\mathsf{V}\mathsf{C}{\mathsf{l}}_{\mathsf{4}}\mathsf{+}\mathsf{4}\mathsf{N}\mathsf{a}\mathsf{O}\mathsf{H}\stackrel{}{\to }\mathsf{V}\mathsf{O}\mathsf{(}\mathsf{O}\mathsf{H}{\mathsf{)}}_{\mathsf{2}}\downarrow <!--\; \downarrow \; -->\mathsf{+}\mathsf{4}\mathsf{N}\mathsf{a}\mathsf{C}\mathsf{l}\mathsf{+}{\mathsf{H}}_{\mathsf{2}}\mathsf{O}$${\mathsf {VCl_{4}+4NaOH\ {\xrightarrow {}}\ VO(OH)_{2}\downarrow +4NaCl+H_{2}O}}$ 

• Восстанавливается водородом или ванадием:

$\mathsf{V}\mathsf{C}{\mathsf{l}}_{\mathsf{4}}\mathsf{+}{\mathsf{H}}_{\mathsf{Z}\mathsf{n}\mathsf{,}\mathsf{H}\mathsf{C}\mathsf{l}}^{\mathsf{0}}\stackrel{\mathrm{\tau <!--\; \tau \; -->}}{\to }\mathsf{V}\mathsf{C}{\mathsf{l}}_{\mathsf{3}}\mathsf{+}\mathsf{H}\mathsf{C}\mathsf{l}$${\mathsf {VCl_{4}+H_{Zn,HCl}^{0}\ {\xrightarrow {\tau }}\ VCl_{3}+HCl}}$ 

$\mathsf{2}\mathsf{V}\mathsf{C}{\mathsf{l}}_{\mathsf{4}}\mathsf{+}{\mathsf{H}}_{\mathsf{2}}\stackrel{\mathsf{500}\mathsf{-<!--\; -\; -->}{\mathsf{600}}^{\mathsf{o}}\mathsf{C}}{\to }\mathsf{2}\mathsf{V}\mathsf{C}{\mathsf{l}}_{\mathsf{2}}\mathsf{+}\mathsf{2}\mathsf{H}\mathsf{C}\mathsf{l}$${\mathsf {2VCl_{4}+H_{2}\ {\xrightarrow {500-600^{o}C}}\ 2VCl_{2}+2HCl}}$ 

$\mathsf{3}\mathsf{V}\mathsf{C}{\mathsf{l}}_{\mathsf{4}}\mathsf{+}\mathsf{V}\stackrel{\mathsf{320}\mathsf{-<!--\; -\; -->}{\mathsf{400}}^{\mathsf{o}}\mathsf{C}}{\to }\mathsf{4}\mathsf{V}\mathsf{C}{\mathsf{l}}_{\mathsf{3}}$${\mathsf {3VCl_{4}+V\ {\xrightarrow {320-400^{o}C}}\ 4VCl_{3}}}$ 

• С хлоридами щелочных металлов образует красные гексахлорованадаты:

$\mathsf{V}\mathsf{C}{\mathsf{l}}_{\mathsf{4}}\mathsf{+}\mathsf{2}\mathsf{K}\mathsf{C}\mathsf{l}\stackrel{{\mathsf{400}}^{\mathsf{o}}\mathsf{C}}{\to }{\mathsf{K}}_{\mathsf{2}}\mathsf{[}\mathsf{V}\mathsf{C}{\mathsf{l}}_{\mathsf{6}}\mathsf{]}$${\mathsf {VCl_{4}+2KCl\ {\xrightarrow {400^{o}C}}\ K_{2}[VCl_{6}]}}$ 

ПрименениеПравить

• Хлорирующий агент в органическом синтезе.

См. такжеПравить

• Хлорид ванадия(II)
• Хлорид ванадия(III)
• Хлорид ванадия(V)
• Высокотоксичные вещества

ЛитератураПравить

• Химическая энциклопедия / Редкол.: Кнунянц И. Л. и др.. — М.: Советская энциклопедия, 1988. — Т. 1. — 623 с.
• Справочник химика / Редкол.: Никольский Б. П. и др.. — 3-е изд., испр. — Л.: Химия, 1971. — Т. 2. — 1168 с.
• Лидин Р. А. и др. Химические свойства неорганических веществ: Учеб. пособие для вузов. — 3-е изд., испр. — М.: Химия, 2000. — 480 с. — ISBN 5-7245-1163-0.
• Рипан Р., Четяну И. Неорганическая химия. Химия металлов. — М.: Мир, 1972. — Т. 2. — 871 с.