Bortrichlorid

Strukturformel
Allgemeines
Name	Bortrichlorid
Andere Namen	Borchlorid Trichlorboran
Summenformel	BCl3
CAS-Nummer	10294-34-5
PubChem	25135
Kurzbeschreibung	farbloses Gas[1]
Eigenschaften
Molare Masse	117,17 g·mol−1
Aggregatzustand	gasförmig
Dichte	5,252 g·l−1 unter Normalbedingungen (0 °C, 1013 mbar)[1] 1,346 kg·l−1 der flüssigen Phase am Siedepunkt[1]
Schmelzpunkt	−107,2 °C[1]
Siedepunkt	12,6 °C[1]
Dampfdruck	160 kPa (20 °C)[1]
Löslichkeit	Zersetzung in Wasser und Ethanol[2]
Sicherheitshinweise
GHS-Gefahrstoffkennzeichnung [1] Gefahr H- und P-Sätze H: 330-314-280-300 EUH: 014-071 P: 260-​280-​304+340-​303+361+353-​305+351+338-​315-​405-​403Vorlage:P-Sätze/Wartung/mehr als 5 Sätze [1] EU-Gefahrstoffkennzeichnung aus RL 67/548/EWG, Anh. I [3] Sehr giftig (T+) R- und S-Sätze R: 14-26/28-34 S: (1/2)-9-26-28-36/37/39-45
Soweit möglich und gebräuchlich, werden SI-Einheiten verwendet. Wenn nicht anders vermerkt, gelten die angegebenen Daten bei Standardbedingungen.

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Bortrichlorid ist eine gasförmige chemische Verbindung aus der Gruppe der Bor-Halogen-Verbindungen bzw. anorganischen Chlorverbindungen.

Gewinnung und Darstellung

Bortrichlorid wird industriell durch direkte Chlorierung von Bortrioxid und Kohlenstoff bei 500 °C gewonnen.^[4]

$\mathrm{B_2O_3 + 3 \ C + 3 \ Cl_2 \rightarrow 2 \ BCl_3 + 3 \ CO}$

Diese Synthese ist analog zum Kroll-Prozess.

Alternativ ist auch die Synthese direkt aus Borsäure über den Zwischenschritt von Triphenylbor möglich.^[4]

$\mathrm{B(C_6H_5O)_3 + AlCl_3 \rightarrow BCl_3 + Al(C_6H_5O)_3}$

Ebenfalls möglich ist eine Direktsynthese aus den Elementen Bor und Chlor.

Eigenschaften

Bortrichlorid ist ein unbrennbares, farbloses, an feuchter Luft durch Bildung von Chlorwasserstoff-Nebel stark rauchendes Gas.

Bei Kontakt mit Wasser reagiert es heftig unter Bildung von Salzsäure und Borsäure:

$\mathrm{ BCl_3 + 3\ H_2O\ \rightleftharpoons \ B(OH)_3 + 3\ HCl}$

Bei Erhitzung zersetzt sich die Verbindung, wobei Chlor und Chlorwasserstoff entstehen. Der kritische Punkt liegt bei 178,8 °C, 38,7 bar und 0,790 kg/l; der Tripelpunkt bei −107 °C und 0,373 mbar.^[1] Bortrichlorid ist eine Lewis-Säure und reagiert leicht mit tertiären Aminen, Phosphinen, Ethern, Thioethern und Halogenid-Ionen.^[5] Es besitzt eine Verdampfungswärme von 203 kJ/kg, spezifische Wärmekapazität von 0,5345 kJ/(kg·K) und eine Wärmeleitfähigkeit von 110·10⁻⁴ W/(m·K) (als Gas bei 25 °C und 1 bar Druck).^[6]

Verwendung

Bortrichlorid wird als Katalysator, zur Synthese anderer chemischer Verbindungen (z. B. Borazin), für Chlorierungen, zur Beseitigung von Nitriden, Carbiden und Oxiden aus Schmelzen von Aluminium-, Magnesium-, Zinn- und Kupferlegierungen sowie zur Dotierung von Halbleitern verwendet.^[1]

Einzelnachweise

1. ↑ ^{a b c d e f g h i j} Eintrag zu CAS-Nr. 10294-34-5 in der GESTIS-Stoffdatenbank des IFA, abgerufen am 25. Juli 2011 (JavaScript erforderlich).
2. ↑ Datenblatt Bortrichlorid bei Merck, abgerufen am 1. April 2010.
3. ↑ Eintrag zu CAS-Nr. 10294-34-5 im European chemical Substances Information System ESIS
4. ↑ ^{a b} Georg Brauer: Handbuch der präparativen anorganischen Chemie, ISBN 3-432-87813-3.
5. ↑ W. Gerrard, M. F. Lappert: Reactions Of Boron richloride With Organic Compounds. In: Chemical Reviews. 1958, 58, S. 1081–1111, doi:10.1021/cr50024a003.
6. ↑ Datenblatt (Messer).

Borhalogenide

Bortrifluorid | Bortrichlorid | Bortribromid | Bortriiodid