Vanadium(III)-chlorid

Vanadium(III)-chlorid wird durch Erhitzen (160–170 °C) aus Vanadium(IV)-chlorid VCl₄ gewonnen.^[3]

${\displaystyle \mathrm {2\ VCl_{4}\longrightarrow 2\ VCl_{3}+Cl_{2}} }$

Vanadium(III)-chlorid kann auch aus den Elementen gewonnen werden:^[5]

${\displaystyle \mathrm {2\ V+3\ Cl_{2}\longrightarrow 2\ VCl_{3}} }$

Vanadium und Chlorgas reagieren beim Molverhältnis 2:3 zu Vanadium(III)-chlorid.

Alternativ ist eine Synthese aus Vanadium(III)-oxid und Thionylchlorid oder Vanadium(V)-oxid und Schwefel(I)-chlorid möglich.^[3]

${\displaystyle \mathrm {V_{2}O_{3}+3\ SOCl_{2}\ {\xrightarrow {}}\ 2\ VCl_{3}\ +\ 3\ SO_{2}} }$

${\displaystyle \mathrm {2\ V_{2}O_{5}+6\ S_{2}Cl_{2}\ {\xrightarrow {}}\ 4\ VCl_{3}+5\ SO_{2}+7\ S} }$

Bei Luftausschluss ist es auch aus den Lösungen des Hexahydrates erhältlich, das aus wässrigen, sauren Lösungen von Vanadium(III)-chlorid durch Kühlen und Sättigen mit Salzsäure abgeschieden werden kann.^[3]

${\displaystyle \mathrm {V_{2}O_{3}+6\ HCl+9\ H_{2}O\ {\xrightarrow {}}\ VCl_{3}\cdot \ 6\ H_{2}O} }$

Physikalische Eigenschaften

Vanadium(III)-chlorid bildet sehr hygroskopische, dunkelviolette Kristalle.^[1] Es hat einen stechenden Geruch, da es sich bei Raumtemperatur unter Bildung von Chlor langsam zersetzt.^[2] Es setzt sich beim längeren Stehen an der Luft in das grüne Hexahydrat um, das nach Tagen zerfließt.^[6] In angesäuertem Wasser ist es löslich. Es besitzt eine trigonal-rhomboedrische Kristallstruktur mit der Raumgruppe R3c (Raumgruppen-Nr. 161)Vorlage:Raumgruppe/161 und den Gitterparametern a = 601,2 und c = 1734 pm.^[3] Im Kristall bildet Vanadium(III)-chlorid oktaedrische Strukturen, wobei jedes Vanadiumion oktaedrisch von sechs Chloridionen umgeben ist. Es ist noch eine weitere Kristallstruktur bekannt.^[7] Das Hexahydrat liegt als grüne hygroskopische Kristalle vor.^[3]

Chemische Eigenschaften

Beim Erhitzen im Vakuum oder an Luft bei über 400 °C zerfällt es in Vanadium(II)-chlorid und Vanadium(IV)-chlorid.^[8][9]

${\displaystyle \mathrm {2\ VCl_{3}\ \xrightarrow {\Delta T} \ VCl_{2}+VCl_{4}} }$

Beim Erhitzen (~675 °C) mit Wasserstoff wird Vanadium(III)-chlorid zu Vanadium(II)-chlorid reduziert.

${\displaystyle \mathrm {2\ VCl_{3}+H_{2}\ {\xrightarrow {\Delta T}}\ 2\ VCl_{2}+2\ HCl} }$

Bei Reaktion mit Kohlendioxid, Sauerstoff oder Vanadium(III)-oxid entsteht Vanadium(III)-oxidchlorid.^[3]

${\displaystyle \mathrm {2\ V_{2}O_{3}+VCl_{3}\ \xrightarrow {} \ 3\ VOCl} }$

Vanadium(III)-chlorid dient als Ausgangsstoff zur Herstellung von Vanadium(III)-Komplexverbindungen, so z. B. Tetrahydrofuran- oder Acetonitrilderivate (VCl₃(THF)₃^[10] bzw. VCl₃(MeCN)₃).

Weiterhin kann es zur Herstellung von Vanadium durch Reduktion mit Magnesium oder Wasserstoff^[3] und als Katalysator bei Polymerisationen eingesetzt werden.