Bortrichlorid
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.<ref name="Brauer">Georg Brauer (Hrsg.), unter Mitarbeit von Marianne Baudler u. a.: Handbuch der Präparativen Anorganischen Chemie. 3., umgearbeitete Auflage. Band II, Ferdinand Enke, Stuttgart 1978, ISBN 3-432-87813-3.</ref>
- <math>\mathrm{B_2O_3 + 3 \ C + 3 \ Cl_2 \rightarrow 2 \ BCl_3 + 3 \ CO}</math>
Diese Synthese ist analog zum Kroll-Prozess.
Alternativ ist auch die Synthese direkt aus Borsäure über den Zwischenschritt von Triphenylborat möglich.<ref name="Brauer" />
- <math>\mathrm{B(C_6H_5O)_3 + AlCl_3 \rightarrow BCl_3 + Al(C_6H_5O)_3}</math>
Ebenfalls möglich ist eine Direktsynthese aus den Elementen Bor und Chlor.
Zur Darstellung kleiner Mengen sehr reinen Bortrichlorides im Labor wird die gasförmige Verbindung Bortrifluorid mit wasserfreiem Aluminiumchlorid umgesetzt<ref name="IS3">Vorlage:Literatur</ref>
- <chem>BF3 + AlCl3 -> AlF3 + BCl3</chem>
Alternativ kann ein Gemisch von Kaliumtetrafluoroborat mit Aluminiumchlorid über mehrere Stunden erhitzt werden, um die gasförmige Verbindung zu erzeugen. Diese sollte im Anschluss allerdings zur Aufreinigung einer fraktionierten Destillation unterworfen werden<ref name="IS3" />
- <chem> KBF4 + AlCl3 -> AlF3 + KF + BCl3</chem>
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:
- <math>\mathrm{ BCl_3 + 3\ H_2O\ \rightleftharpoons \ B(OH)_3 + 3\ HCl}</math>
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.<ref name="GESTIS" /> Bortrichlorid ist eine Lewis-Säure und reagiert leicht mit tertiären Aminen, Phosphinen, Ethern, Thioethern und Halogenid-Ionen.<ref>W. Gerrard, M. F. Lappert: Reactions Of Boron richloride With Organic Compounds. In: Chemical Reviews. Bd. 58, Nr. 6, 1958, S. 1081–1111, Vorlage:DOI.</ref> Es besitzt eine spezifische Verdampfungsenthalpie 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).<ref>Vorlage:Toter Link (PDF; 254 kB).</ref>
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.<ref name="GESTIS" />
Einzelnachweise
<references />