Phosphorpentachlorid

Strukturformel
Allgemeines
Name	Phosphorpentachlorid
Andere Namen	Phosphor(V)-chlorid
Summenformel	PCl5
Kurzbeschreibung	farbloser bis gelblicher Feststoff mit stechendem Geruch[1]
Externe Identifikatoren/Datenbanken
CAS-Nummer 10026-13-8 EG-Nummer 233-060-3 ECHA-InfoCard 100.030.043 PubChem 24819 Wikidata Q283427
Eigenschaften
Molare Masse	208,24 g·mol−1
Aggregatzustand	fest
Dichte	2,1 g·cm−3[1]
Schmelzpunkt	148 °C (unter Druck)[1] Der Stoff hat keinen Schmelzpunkt bei Normaldruck.[1]
Sublimationspunkt	162,2 °C[2]
Dampfdruck	20 Pa (20 °C)[1]
Löslichkeit	heftige Zersetzung in Wasser[1]
Sicherheitshinweise
GHS-Gefahrstoffkennzeichnung aus Verordnung (EG) Nr. 1272/2008 (CLP),[3] ggf. erweitert[1] Gefahr H- und P-Sätze H: 302​‐​330​‐​314​‐​373 EUH: 014​‐​029 P: 280​‐​301+330+331​‐​304+340​‐​305+351+338​‐​308+310[1]
MAK	DFG/Schweiz: 1 mg·m−3 (gemessen als einatembarer Staub)[1][4]
Toxikologische Daten	660 mg·kg−1 (LD50, Ratte, oral)[5]
Soweit möglich und gebräuchlich, werden SI-Einheiten verwendet. Wenn nicht anders vermerkt, gelten die angegebenen Daten bei Standardbedingungen (0 °C, 1000 hPa).

Phosphorpentachlorid ist eine farblose, hygroskopische kristalline Masse von stechendem Geruch. Es ist durch teilweisen Zerfall in Phosphortrichlorid und Chlor meist gelblich oder grünlich gefärbt.^[6]

Die technische Darstellung von Phosphorpentachlorid erfolgt durch Chlorierung von Phosphortrichlorid in einer Gleichgewichtsreaktion:

${\displaystyle \mathrm {PCl_{3}\ +Cl_{2}\ \rightleftharpoons \ PCl_{5}} }$

Dabei werden die Edukte in mit Blei ausgekleideten Türmen im Gegenstromverfahren zur Reaktion gebracht.^[6]

Mit Wasser zersetzt sich der Stoff zu Phosphorsäure und Chlorwasserstoff:

${\displaystyle \mathrm {\ PCl_{5}\ +\ 4\ H_{2}O\ \longrightarrow \ \ H_{3}PO_{4}\ +\ 5\ HCl} }$

Schon bei Normaltemperatur dissoziiert das Pentachlorid zum Phosphortrichlorid unter Abgabe von Chlor. Bei Normaldruck schmilzt Phosphorpentachlorid nicht, sondern sublimiert ab etwa 100 °C. In einer geschlossenen Apparatur schmilzt es unter Überdruck bei 148–160,5 °C.^[1][6] Kristallines festes Phosphorpentachlorid ist ionisch aufgebaut: [PCl₄]⁺[PCl₆]⁻.^[7]

Generell dient Phosphorpentachlorid als Chlorierungsmittel, da es sehr leicht Chlor abgibt. Es werden z. B. Carbonsäuren zum entsprechenden Säurechlorid umgesetzt. Durch Reaktion mit Benzophenon kann Dichlordiphenylmethan dargestellt werden.^[8]

Phosphorpentachlorid ist sehr giftig und reagiert heftig mit Wasser, Metalloxiden, Metallpulvern und organischen Stoffen unter Hitzeentwicklung und Abspaltung giftiger Gase wie Phosphorylchlorid, Chlorwasserstoff und Chlorgas.^[1] Des Weiteren reagiert Phosphorpentachlorid mit vielen Säuren und deren Salzen zu den entsprechenden Säurechloriden. So bildet sich aus Carbonaten und Phosphorpentachlorid das äußerst giftige Phosgen.

1. ↑ ^{a b c d e f g h i j k} Eintrag zu Phosphorpentachlorid in der GESTIS-Stoffdatenbank des IFA, abgerufen am 8. Januar 2021. (JavaScript erforderlich)
2. ↑ Pocket Guide to Chemical Hazards für Phosphorus pentachloride bei dem National Institute for Occupational Safety and Health (NIOSH), abgerufen am 14. Juni 2018.
3. ↑ Eintrag zu Phosphorus pentachloride im Classification and Labelling Inventory der Europäischen Chemikalienagentur (ECHA), abgerufen am 1. August 2016. Hersteller bzw. Inverkehrbringer können die harmonisierte Einstufung und Kennzeichnung erweitern.
4. ↑ Schweizerische Unfallversicherungsanstalt (Suva): Grenzwerte – Aktuelle MAK- und BAT-Werte (Suche nach 10026-13-8 bzw. Phosphorpentachlorid), abgerufen am 2. November 2015.
5. ↑ Datenblatt Phosphorpentachlorid bei Merck, abgerufen am 5. April 2007.
6. ↑ ^{a b c} A. F. Holleman, E. Wiberg, N. Wiberg: Lehrbuch der Anorganischen Chemie. 101. Auflage. Walter de Gruyter, Berlin 1995, ISBN 3-11-012641-9, S. 757–758.
7. ↑ Arnold F. Holleman, Nils Wiberg: Lehrbuch der Anorganischen Chemie. Walter de Gruyter, Berlin 1985, ISBN 3-11-007511-3, S. 639.
8. ↑ Alberto Spaggiari, Daniele Vaccari, Paolo Davoli, Giovanni Torre, Fabio Prati: A Mild Synthesis of Vinyl-Halides and -Dihalides Using Triphenyl Phosphite−Halogen-Based Reagents. In: The Journal of Organic Chemistry. 72, 2007, S. 2216, doi:10.1021/jo061346g.