Хлорид тантала(V)

Хлорид тантала(V) — неорганическое соединение, соль металла тантала и соляной кислоты с формулой TaCl₅, бесцветные кристаллы, реагирует с водой.

Хлорид тантала​(V)​
Общие
Систематическое наименование	хлорид тантала​(V)​
Традиционные названия	хлористый тантал
Хим. формула	TaCl5
Физические свойства
Состояние	бесцветные кристаллы
Молярная масса	358,31 г/моль
Плотность	3,68 г/см³
Термические свойства
Температура
• плавления	216,2; 216,5; 220 °C
• кипения	236; 239; 242 °C
Энтальпия
• образования	-857,9 кДж/моль
Классификация
Рег. номер CAS	7721-01-9
PubChem	24394
Рег. номер EINECS	231-755-6
SMILES	Cl[Ta](Cl)(Cl)(Cl)Cl
InChI	InChI=1S/5ClH.Ta/h5*1H;/q;;;;;+5/p-5 OEIMLTQPLAGXMX-UHFFFAOYSA-I
RTECS	WW5600000
ChemSpider	22805
Приведены данные для стандартных условий (25 °C, 100 кПа), если не указано иное.
Медиафайлы на Викискладе

ПолучениеПравить

• Действие хлора на тантал или смесь оксида тантала(V) с углеродом:

$\mathsf{2}\mathsf{T}\mathsf{a}\mathsf{+}\mathsf{5}\mathsf{C}{\mathsf{l}}_{\mathsf{2}}\stackrel{\mathsf{170}\mathsf{-<!--\; -\; -->}{\mathsf{250}}^{\mathsf{o}}\mathsf{C}}{\to }\mathsf{2}\mathsf{T}\mathsf{a}\mathsf{C}{\mathsf{l}}_{\mathsf{5}}$${\mathsf {2Ta+5Cl_{2}\ {\xrightarrow {170-250^{o}C}}\ 2TaCl_{5}}}$ 

$\mathsf{T}{\mathsf{a}}_{\mathsf{2}}{\mathsf{O}}_{\mathsf{5}}\mathsf{+}\mathsf{5}\mathsf{C}\mathsf{+}\mathsf{5}\mathsf{C}{\mathsf{l}}_{\mathsf{2}}\stackrel{\mathsf{300}\mathsf{-<!--\; -\; -->}{\mathsf{600}}^{\mathsf{o}}\mathsf{C}}{\to }\mathsf{2}\mathsf{T}\mathsf{a}\mathsf{C}{\mathsf{l}}_{\mathsf{5}}\mathsf{+}\mathsf{5}\mathsf{C}\mathsf{O}$${\mathsf {Ta_{2}O_{5}+5C+5Cl_{2}\ {\xrightarrow {300-600^{o}C}}\ 2TaCl_{5}+5CO}}$ 

• Действие хлорида водорода на тантал или оксид тантала(V):

$\mathsf{2}\mathsf{T}\mathsf{a}\mathsf{+}\mathsf{10}\mathsf{H}\mathsf{C}\mathsf{l}\stackrel{\mathsf{250}\mathsf{-<!--\; -\; -->}{\mathsf{400}}^{\mathsf{o}}\mathsf{C}}{\to }\mathsf{2}\mathsf{T}\mathsf{a}\mathsf{C}{\mathsf{l}}_{\mathsf{5}}\mathsf{+}\mathsf{5}{\mathsf{H}}_{\mathsf{2}}$${\mathsf {2Ta+10HCl\ {\xrightarrow {250-400^{o}C}}\ 2TaCl_{5}+5H_{2}}}$ 

$\mathsf{T}{\mathsf{a}}_{\mathsf{2}}{\mathsf{O}}_{\mathsf{5}}\mathsf{+}\mathsf{10}\mathsf{H}\mathsf{C}\mathsf{l}\stackrel{{\mathsf{1000}}^{\mathsf{o}}\mathsf{C}}{\to }\mathsf{2}\mathsf{T}\mathsf{a}\mathsf{C}{\mathsf{l}}_{\mathsf{5}}\mathsf{+}\mathsf{5}{\mathsf{H}}_{\mathsf{2}}\mathsf{O}$${\mathsf {Ta_{2}O_{5}+10HCl\ {\xrightarrow {1000^{o}C}}\ 2TaCl_{5}+5H_{2}O}}$ 

Физические свойстваПравить

Хлорид тантала(V) образует бесцветные кристаллы моноклинной сингонии, пространственная группа C 2/m, параметры ячейки a = 1,8276 нм, b = 1,7766 нм, c = 0,5850 нм, β = 90,62°, Z = 6. Кристалл состоит из димеров Ta₂Cl₁₀. Газовая фаза состоит из мономеров.

Растворяется в этаноле, ацетоне, сероуглероде.

Химические свойстваПравить

• Реагирует с водой:

$\mathsf{2}\mathsf{T}\mathsf{a}\mathsf{C}{\mathsf{l}}_{\mathsf{5}}\mathsf{+}\mathsf{5}{\mathsf{H}}_{\mathsf{2}}\mathsf{O}\stackrel{}{\to }\mathsf{T}{\mathsf{a}}_{\mathsf{2}}{\mathsf{O}}_{\mathsf{5}}\downarrow <!--\; \downarrow \; -->\mathsf{+}\mathsf{10}\mathsf{H}\mathsf{C}\mathsf{l}$${\mathsf {2TaCl_{5}+5H_{2}O\ {\xrightarrow {}}\ Ta_{2}O_{5}\downarrow +10HCl}}$ 

• Реагирует с концентрированной плавиковой кислотой:

$\mathsf{T}\mathsf{a}\mathsf{C}{\mathsf{l}}_{\mathsf{5}}\mathsf{+}\mathsf{5}\mathsf{H}\mathsf{F}\stackrel{{\mathsf{100}}^{\mathsf{o}}\mathsf{C}}{\to }\mathsf{T}\mathsf{a}{\mathsf{F}}_{\mathsf{5}}\mathsf{+}\mathsf{5}\mathsf{H}\mathsf{C}\mathsf{l}\uparrow <!--\; \uparrow \; -->$${\mathsf {TaCl_{5}+5HF\ {\xrightarrow {100^{o}C}}\ TaF_{5}+5HCl\uparrow }}$ 

• Реагирует с щелочами:

$\mathsf{T}\mathsf{a}\mathsf{C}{\mathsf{l}}_{\mathsf{5}}\mathsf{+}\mathsf{6}\mathsf{N}\mathsf{a}\mathsf{O}\mathsf{H}\stackrel{}{\to }\mathsf{(}\mathsf{N}\mathsf{a}\mathsf{T}\mathsf{a}\mathsf{)}{\mathsf{O}}_{\mathsf{3}}\downarrow <!--\; \downarrow \; -->\mathsf{+}\mathsf{5}\mathsf{N}\mathsf{a}\mathsf{C}\mathsf{l}\mathsf{+}\mathsf{3}{\mathsf{H}}_{\mathsf{2}}\mathsf{O}$${\mathsf {TaCl_{5}+6NaOH\ {\xrightarrow {}}\ (NaTa)O_{3}\downarrow +5NaCl+3H_{2}O}}$ 

• Восстанавливается металлами:

$\mathsf{4}\mathsf{T}\mathsf{a}\mathsf{C}{\mathsf{l}}_{\mathsf{5}}\mathsf{+}\mathsf{T}\mathsf{a}\stackrel{\mathsf{280}\mathsf{-<!--\; -\; -->}{\mathsf{290}}^{\mathsf{o}}\mathsf{C}}{\to }\mathsf{5}\mathsf{T}\mathsf{a}\mathsf{C}{\mathsf{l}}_{\mathsf{4}}$${\mathsf {4TaCl_{5}+Ta\ {\xrightarrow {280-290^{o}C}}\ 5TaCl_{4}}}$ 

$\mathsf{3}\mathsf{T}\mathsf{a}\mathsf{C}{\mathsf{l}}_{\mathsf{5}}\mathsf{+}\mathsf{A}\mathsf{l}\stackrel{\mathsf{200}\mathsf{-<!--\; -\; -->}{\mathsf{400}}^{\mathsf{o}}\mathsf{C}}{\to }\mathsf{3}\mathsf{T}\mathsf{a}\mathsf{C}{\mathsf{l}}_{\mathsf{4}}\mathsf{+}\mathsf{A}\mathsf{l}\mathsf{C}{\mathsf{l}}_{\mathsf{3}}$${\mathsf {3TaCl_{5}+Al\ {\xrightarrow {200-400^{o}C}}\ 3TaCl_{4}+AlCl_{3}}}$ 

$\mathsf{2}\mathsf{T}\mathsf{a}\mathsf{C}{\mathsf{l}}_{\mathsf{5}}\mathsf{+}\mathsf{5}\mathsf{M}\mathsf{g}\stackrel{{\mathsf{750}}^{\mathsf{o}}\mathsf{C}}{\to }\mathsf{2}\mathsf{T}\mathsf{a}\mathsf{+}\mathsf{5}\mathsf{M}\mathsf{g}\mathsf{C}{\mathsf{l}}_{\mathsf{2}}$${\mathsf {2TaCl_{5}+5Mg\ {\xrightarrow {750^{o}C}}\ 2Ta+5MgCl_{2}}}$ 

• С хлоридами щелочных металлов в концентрированной соляной кислоте образует гексахлоротанталаты:

$\mathsf{T}\mathsf{a}\mathsf{C}{\mathsf{l}}_{\mathsf{5}}\mathsf{+}\mathsf{K}\mathsf{C}\mathsf{l}\stackrel{}{\to }\mathsf{K}\mathsf{[}\mathsf{T}\mathsf{a}\mathsf{C}{\mathsf{l}}_{\mathsf{6}}\mathsf{]}$${\mathsf {TaCl_{5}+KCl\ {\xrightarrow {}}\ K[TaCl_{6}]}}$ 

ЛитератураПравить

• Химическая энциклопедия / Редкол.: Кнунянц И.Л. и др.. — М.: Советская энциклопедия, 1995. — Т. 4. — 639 с. — ISBN 5-82270-092-4.
• 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.