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五氯化砷
化合物 / 維基百科,自由的 encyclopedia
五氯化砷是一種砷元素和氯元素形成的無機化合物,化學式為AsCl5。[1]直到上世紀70年代,人們還在爭論這種物質是否存在。這種化合物最早於1976年製得,當時用紫外線在−105°C的低溫下照射三氯化砷(AsCl3)和液氯的混合物製得了五氯化砷:[2]
Quick Facts 五氯化砷, 識別 ...
五氯化砷 | |
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識別 | |
CAS號 | 22441-45-8 ![]() |
PubChem | 13643880 |
SMILES |
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InChI |
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InChIKey | ZSRZHCIWJJKHAU-UHFFFAOYSA-N |
性質 | |
化學式 | AsCl5 |
摩爾質量 | 252.1866 g·mol⁻¹ |
外觀 | 淺黃色固體 |
相關物質 | |
相關其他VA族氯化物 | 五氯化磷 五氯化銻 |
相關化學品 | 五氟化砷 三氯化砷 五氧化二砷 |
若非註明,所有數據均出自標準狀態(25 ℃,100 kPa)下。 |
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該反應的機理是,氯分子在紫外線照射下均裂成活性氯原子,它與三氯化砷分子結合成五氯化砷。在低溫下,五氯化砷沒有足夠的能量使自身再次分解成三氯化砷和氯。[3]
從1834年第一次試圖合成到1976年最終合成,經歷了140多年,而同主族的五氯化磷、五氯化銻早已合成。五氯化砷可溶於二硫化碳、乙醚,它的化學性質很不穩定,在−50°C以上就會分解。固態五氯化砷的結構直到2001年才最終確定,[4]AsCl5的空間構型與五氯化磷(PCl5)類似,拉曼光譜數據證實它們都是三角雙錐形,其中水平方向的鍵長比軸向的短(As-Cleq = 210.6pm,211.9 pm; As-Clax= 220.7pm)。
同主族其他元素形成的五氯化物——五氯化磷和五氯化銻都比五氯化砷穩定得多,而實驗測得它的鍵能又沒有明顯下降,因此它的不穩定性較反常。這種現象可被歸結於d區收縮(類似的f區收縮又稱鑭系收縮)。第一過渡系元素新增加的d電子不能有效屏蔽核電荷,致使有效核電荷上升,4s乃至4p、4d電子能量升高不易參與成鍵(這種現象在第6周期元素中更明顯,被稱為惰性電子對效應)。類似的現象還有硒酸和高溴酸的強氧化性,儘管上面給出一些解釋,但目前仍不能完整地給出解釋。