Chlorid boritý

Chlorid boritý
Obecné
Systematický název	Chlorid boritý
Anglický název	Boron trichloride
Sumární vzorec	BCl3
Vzhled	Bezbarvý plyn
Identifikace
Registrační číslo CAS	10294-34-5
PubChem	{{{PubChem}}}
ChEBI	{{{ChEBI}}}
Vlastnosti
Molární hmotnost	117,169 g/mol
Teplota tání	-107,3°C (165,85 K)
Teplota varu	12,5°C (285,65 K) (1013 hPa)
Hustota	1,340 g/cm3 (12,5 °C, kapalina) 4,95 kg/m3 (15 °C, 1013 hPa, plyn)
Kritická teplota	178,8 °C (451,95 K)
Kritický tlak	3 746 kPa
Kritická hustota	0,7 g/cm3
Rozpustnost ve vodě	Rozklad
Rozpustnost v nepolárních rozpouštědlech	CCl4
Měrná vodivost	-6,65 Sm-1
Povrchové napětí	16,7 mN/m
Struktura
Krystalová struktura	Šesterečná
Hrana krystalové mřížky	a=614 pm, c=660,3 pm
Tvar molekuly	Planární
Dipólový moment	0 Cm
Termodynamické vlastnosti
Standardní slučovací entalpie ΔfH	-418,4 kJ/mol
Entalpie tání ΔHt	58,1 J/g
Entalpie varu ΔHv	204 J/g
Standardní molární entropie S	206 J K-1 mol-1
Standardní slučovací Gibbsova energie ΔfG	-387,2 kJ/mol
Izobarické měrné teplo cp	0,913 J K-1 g-1
Bezpečnost
Vysoce toxický (T+)
R-věty	R14, R26/28, R34
S-věty	S1/2, S9, S26, S28, S36/37/39, S45
NFPA 704
Číslo RTECS	ED1925000
Teplota vznícení	Není vznítitelný
Není-li uvedeno jinak, jsou použity jednotky SI a STP (25 °C, 100 kPa).

Chlorid boritý je za normální teploty plyn štiplavého a dráždivého zápachu, přibližně čtyřikrát těžší než vzduch.

[editovat] Příprava

Připravuje se buď přímým slučováním elementárního bóru s chlorem

2 B + 3 Cl₃ → 2 BCl₃,

nebo redukcí oxidu boritého uhlíkem za přítomnosti chlóru; vedlejším produktem reakce je oxid uhelnatý:

B₂O₃ +3 C + 3 Cl₂ → 2 BCl₃ + 3 CO

[editovat] Vlastnosti

Molekula chloridu boritého je svou strukturou velmi podobná struktuře molekuly fluoridu boritého, je planární (rovinná) a má trojčetnou symetrii.

Vzhledem k tomu, že valenční elektronová slupka atomu bóru je neúplně obsazená pouze šesti elektrony molekula chloridu boritého vystupuje v reakcích jako Lewisova kyselina a snadno se váže s molekulami obsahujícími volný elektronový pár; vzhledem k velkému objemu chlórového atomu však obvykle následuje disociace chlorového atomu, takže postupně dochází k výměně chlorových atomů, pokud reagující molekuly jsou menší než atomy chloru.

Tak např. při reakci s vodou vzniká v prvním stupni

BCl₃ + H₂O → Cl₃B⁻—O⁺H₂ → Cl₂B—OH + HCl.

Postupně tak dojde k nahrazení všech atomů chloru hydroxylovými skupinami, takže souhrnnou reakcí vzniká kyselina boritá a chlorovodík:

BCl₃ + 3 H₂O → H₃BO₃ + 3 HCl.

Tato reakce probíhá i se vzdušnou vlhkostí, proto kapalný chlorid boritý ponechaný v otevřené nádobě na vzduchu dýmá. Je tedy za přítomnoti stop vody značně korozivní a z toho důvodu se nesmí uchovávat v kovových nádobách bez náležité povrchové úpravy.

Podobně reakcí s amoniakem vzniká triamid kyseliny borité a chlorid amonný:

BCl₃ + 6 NH₃ → B(NH₂)₃ + 3 NH₄Cl.

[editovat] Použití

Chlorid boritý se používá pro vnášení atomů bóru (dopování) do monokrystalických vrstev křemíku pří výrobě polovodičů typu p.

[editovat] Fyziologické působení

Páry chloridu boritého při nadechnutí uvolňují působením vody ve sliznicích chlorovodík, který je dráždí. Ve větším množství může způsobit poleptání sliznic nebo kůže, případně až edém plic. Je proto nebezpečný již při koncentracích ve vzduchu kolem 20 ppm.

[editovat] Literatura

• VOHLÍDAL, JIŘÍ; ŠTULÍK, KAREL. Chemické a analytické tabulky. 1. vyd. Praha : Grada Publishing, 1999. ISBN 80-7169-855-5.