Сравнивайте с английским: нажмите на абзац — оригинал откроется в окне. Кнопка EN под абзацем показывает его прямо в тексте.
Содержание
Введение
Ванадий (III) хлорид описывает неорганическое соединение с формулой VCl3 и его гидраты. Он образует фиолетовую безводную форму и зеленый гексагидрат [VCl2 ((H2O) 4Cl·2H2O. Эти гигроскопические соли являются распространенными предшественниками других комплексов ванадия (III) и используются в качестве легкого редуктора.
Vanadium(III) chloride describes the inorganic compound with the formula VCl3 and its hydrates. It forms a purple anhydrous form and a green hexahydrate [VCl2(H2O)4]Cl·2H2O. These hygroscopic salts are common precursors to other vanadium(III) complexes and is used as a mild reducing agent.
Структура и электронная конфигурация
VCl3 имеет общую слоистую структуру BiI3, мотив, который характеризует шестигранно ближайшую упакованную хлоридную структуру с ионами ванадия, занимающими октаэдрические отверстия. VBr3 и VI3 имеют одинаковую структуру, но VF3 имеет структуру, более близкую к ReO3. В3+катион имеет d2 электронную конфигурацию с двумя непарными электронами, что делает соединение парамагнитным. VCl3 является изолятором Mott и подвергается антиферромагнитному превращению при низких температурах. Твердый гексагидрат, [VCl2(H2O) ]Cl·2H2O, имеет моноклиническую кристаллическую структуру и состоит из слегка искаженных восьмигранных транс-центров [VCl2 (((H2O) ]+, а также хлорида и двух молекул воды кристаллизации. В гексагидратной фазе теряется две воды кристаллизации, образуя тетрагидрат, если нагреть до 90 °C в потоке газообразного хлороводорода.
VCl3 has the common layered BiI3 structure, a motif that features hexagonally closest packed chloride framework with vanadium ions occupying the octahedral holes. VBr3 and VI3 adopt the same structure, but VF3 features a structure more closely related to ReO3. The V3+cation has a d2 electronic configuration with two unpaired electrons, making the compound paramagnetic. VCl3 is a Mott insulator and undergoes an antiferromagnetic transition at low temperatures. Solid hexahydrate, [VCl2(H2O)4]Cl·2H2O, has a monoclinic crystal structure and consists of slightly distorted octahedral trans [VCl2(H2O)4]+ centers as well as chloride and two molecules of water of crystallization. The hexahydrate phase loses two water of crystallization to form the tetrahydrate if heated to 90 °C in a stream of hydrogen chloride gas.
Применение
Растворы хлорида ванадия в серной кислоте и соляной кислоте используются в качестве электролитов в ванадиево-редоксных батареях. Он также используется в качестве легкой кислоты Льюиса в органическом синтезе. Одним из примеров является его использование в качестве катализатора в расщеплении ацетонидной группы. Другой пример использования VCl3 в качестве редуктора показан при определении концентрации нитратов и нитритов в воде, где VCl3 превращает нитраты в нитриты. Этот метод является более безопасной альтернативой методу кадмиевой колонны.
Solutions of vanadium(III) chloride in sulfuric acid and hydrochloric acid are used as electrolytes in vanadium redox batteries. It is also used as a mild Lewis acid in organic synthesis. One example of such is its use as a catalyst in the cleavage of the acetonide group. Another example of the use of VCl3 as a reducing agent is shown in the determination of nitrate and nitrite concentration in water, where VCl3 reduces nitrate to nitrite. This method is a safer alternative to the cadmium column method.
Комплексы
VCl3 образует красочные аддукты и производные с широким спектром лигандов. ВCl3 растворяется в воде, чтобы получить комплексы аква. Из этих растворов кристаллизуется гексагидрат [VCl2 (((H2O) ]Cl.2H2O. Другими словами, две молекулы воды не связаны с ванадием, структура которого напоминает соответствующую производную Fe ((III). Удаление двух связанных лигандов хлорида дает зеленый комплекс гексаакво [V(H2O) 6 3+]] С тетрагидрофураном VCl3 образует красно-розовый комплекс VCl3 ((THF) 3). Вандий (III) хлорид вступает в реакцию с ацетонитрилом, образуя зеленый аддукт VCl3 (MeCN) 3. При обработке ККН VCl3 превращается в [V(CN) 7] 4− (ранние металлы обычно принимают координационные числа, превышающие 6 с компактными лигандами). В дополнение к этому, более крупные металлы могут образовывать комплексы с довольно громоздкими лигандами. Этот аспект иллюстрируется выделением VCl3 ((NMe3) 2 , содержащего два громоздких лиганда NMe3. Вандий (III) хлорид способен образовывать комплексы с другими аддуктами, такими как пиридин или оксид трифенилфосфина.
VCl3 forms colorful adducts and derivatives with a broad scale of ligands. VCl3 dissolves in water to give the aquo complexes. From these solutions, the hexahydrate [VCl2(H2O)4]Cl.2H2O crystallizes. In other words, two of the water molecules are not bound to the vanadium, whose structure resembles the corresponding Fe(III) derivative. Removal of the two bound chloride ligands gives the green hexaaquo complex [V(H2O)6]3+.]] With tetrahydrofuran, VCl3 forms the red/pink complex VCl3(THF)3. Vanadium(III) chloride reacts with acetonitrile to give the green adduct VCl3(MeCN)3. When treated with KCN, VCl3 converts to [V(CN)7]4− (early metals commonly adopt coordination numbers greater than 6 with compact ligands). Complementarily, larger metals can form complexes with rather bulky ligands. This aspect is illustrated by the isolation of VCl3(NMe3)2, containing two bulky NMe3 ligands. Vanadium(III) chloride is able to form complexes with other adducts, such as pyridine or triphenylphosphine oxide.