Chlorid boritý

Chlorid boritý
	Strukturní vzorec
	3D model
Obecné
Systematický název	Chlorid boritý
Anglický název	Boron trichloride
Sumární vzorec	BCl3
Vzhled	Bezbarvý plyn
Identifikace
Registrační číslo CAS	10294-34-5
EC-no (EINECS/ELINCS/NLP)	233-658-4
Indexové číslo	005-002-00-5
Číslo RTECS	ED1925000
Vlastnosti
Molární hmotnost	117,169 g/mol
Teplota tání	−107,3 °C (165,85 K)
Teplota varu	12,5 °C (285,65 K) (1 013 hPa)
Hustota	1,340 g/cm3 (12,5 °C, kapalina); 4,95 kg/m3 (15 °C, 1 013 hPa, plyn)
Kritická teplota Tk	178,8 °C (451,95 K)
Kritický tlak pk	3 746 kPa
Kritická hustota	0,7 g/cm3
Rozpustnost ve vodě	Rozklad
Rozpustnost v nepolárních; rozpouštědlech	CCl4
Měrná magnetická susceptibilita	−6,65×10−6cm3g−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 ΔHf°	−418,4 kJ/mol
Entalpie tání ΔHt	58,1 J/g
Entalpie varu ΔHv	204 J/g
Standardní molární entropie S°	206 JK−1mol−1
Standardní slučovací Gibbsova energie ΔGf°	−387,2 kJ/mol
Izobarické měrné teplo cp	0,913 JK−1g−1
Bezpečnost
	; GHS05 ; GHS06; Nebezpečí
H-věty	H330 H300 H314 EUH014
R-věty	R14, R26/28, R34
S-věty	S1/2, S9, S26, S28, S36/37/39, S45
Teplota vznícení	Není vznítitelný
	Není-li uvedeno jinak, jsou použity; jednotky SI a STP (25 °C, 100 kPa). Některá data mohou pocházet z datové položky.

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

Příprava

Připravuje se buď přímým slučováním elementárního bóru s chlorem

2 B + 3 Cl₂ → 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

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 přítomnosti 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.

Použití

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

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.

Reference

↑ ^a ^b Boron trichloride. pubchem.ncbi.nlm.nih.gov [online]. PubChem [cit. 2021-05-23]. Dostupné online. (anglicky)

Externí odkazy

Obrázky, zvuky či videa k tématu chlorid boritý na Wikimedia Commons

Literatura

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

[pubchem_cid_25135-1] Boron trichloride. pubchem.ncbi.nlm.nih.gov [online]. PubChem [cit. 2021-05-23]. Dostupné online. (anglicky)

[1]

Chloridy s prvkem v oxidačním čísle III.

Chlorid aktinitý (Ac Cl₃) • Chlorid hlinitý (Al Cl₃) • Chlorid americitý (Am Cl₃) • Chlorid arsenitý (As Cl₃) • Chlorid zlatitý (Au Cl₃) • Chlorid boritý (B Cl₃) • Chlorid bismutitý (Bi Cl₃) • Chlorid berkelitý (Bk Cl₃) • Chlorid ceritý (Ce Cl₃) • Chlorid kalifornitý (Cf Cl₃) • Chlorid curitý (Cm Cl₃) • Chlorid kobaltitý (Co Cl₃) • Chlorid chromitý (Cr Cl₃) • Chlorid dysprositý (Dy Cl₃) • Chlorid erbitý (Er Cl₃) • Chlorid einsteinitý (Es Cl₃) • Chlorid europitý (Eu Cl₃) • Chlorid železitý (Fe Cl₃) • Chlorid gallitý (Ga Cl₃) • Chlorid gadolinitý (Gd Cl₃) • Chlorid holmitý (Ho Cl₃) • Chlorid joditý (I₂Cl₆) • Chlorid inditý (In Cl₃) • Chlorid iriditý (Ir Cl₃) • Chlorid lanthanitý (La Cl₃) • Chlorid lawrencitý (Lr Cl₃) • Chlorid lutecitý (Lu Cl₃) • Chlorid manganitý (Mn Cl₃) • Chlorid molybdenitý (Mo Cl₃) • Chlorid dusitý (N Cl₃) • Chlorid niobitý (Nb Cl₃) • Chlorid neodymitý (Nd Cl₃) • Chlorid niklitý (Ni Cl₃) • Chlorid neptunitý (Np Cl₃) • Chlorid osmitý (Os Cl₃) • Chlorid fosforitý (P Cl₃) • Chlorid promethitý (Pm Cl₃) • Chlorid praseodymitý (Pr Cl₃) • Chlorid plutonitý (Pu Cl₃) • Chlorid rhenitý (Re Cl₃) • Chlorid rhoditý (Rh Cl₃) • Chlorid ruthenitý (Ru Cl₃) • Chlorid antimonitý (Sb Cl₃) • Chlorid skanditý (Sc Cl₃) • Chlorid samaritý (Sm Cl₃) • Chlorid tantalitý (Ta Cl₃) • Chlorid terbitý (Tb Cl₃) • Chlorid technecitý (Tc Cl₃) • Chlorid thoritý (Th Cl₃) • Chlorid titanitý (Ti Cl₃) • Chlorid thallitý (Tl Cl₃) • Chlorid thulitý (Tm Cl₃) • Chlorid uranitý (U Cl₃) • Chlorid vanaditý (V Cl₃) • Chlorid wolframitý (W Cl₃) • Chlorid yttritý (Y Cl₃) • Chlorid ytterbitý (Yb Cl₃) • Chlorid zirkonitý (Zr Cl₃)

viz též Hexachlorethan (C₂Cl₆) • Hexachlordisilan (Si₂Cl₆)