Трихлори́д бо́ра (хлорид бора(+3), хлорид бора(III), трёххлористый бор, химическая формула — BCl3) — бинарное неорганическое соединение бора и хлора. Представляет собой бесцветный газ с резким неприятным запахом, реагирует с водой. Ядовит.
Физические свойства При стандартных условиях трихлорид бора представляет собой ядовитый, тяжёлый бесцветный газ, вследствие взаимодействия с парами воды дымящийся во влажном воздухе.
В твёрдом состоянии трихлорид бора образует кристаллы гексагональной сингонии, пространственная группа P63, a=0,6140 нм, c=0,6603 нм, Z=9.
Молекула трихлорида бора как и другие тригалогениды бора представляет собой правильный треугольник с длиной связи B-Cl
Вследствие симметрии молекула имеет нулевой дипольный момент.
Трихлорид бора не образует димеры, но есть косвенные свидетельства того, что он может образовывать димеры при очень низких температурах
Получение Трихлорид бора можно синтезировать из элементов:
2 B{}+ 3 Cl2 ->[>400~\ce{^oC}] 2 BCl3.
В промышленности вместо чистого бора используют его сплавы, например ферробор.
Также в промышленности используют метод хлорирования при температуре смеси оксида бора и кокса:
B2O3{}+ 3 C{}+ 3 Cl2 ->[1000~\ce{^oC}] 2 BCl3{}+ 3 CO.
В России используется промышленный метод хлорирования карбида бора при температуре
B4C + 6 Cl2 -> 4 BCl3 + C.
Трихлорид алюминия и трифторид бора могут обмениваться галогенами, например:
AlCl3 + BF3 ->[\ce{T}] BCl3 + AlF3.
В лаборатории трихлорид бора получают разложением его аддуктов, например, BCl3S(CH)2, которые удобны в работе, так как являются твёрдыми веществами:
(CH3)2SBCl3 -> (CH3)2S + BCl3.
Химические свойства Полностью гидролизуется водой с выделением большого количества тепла:
BCl3 + 3H2O -> B(OH)3 v + 3 HCl.
Реагирует с разбавленными и концентрированными щелочами:
4 BCl3 + 14 NaOH -> Na2B4O7 + 12 NaCl + 7 H2O; BCl3 + 4 NaOH -> Na[B(OH)4] + 3 NaCl.
Восстанавливается водородом до элементарного бора или борана:
2 BCl3{}+ 3 H2 ->[800-1200~\ce{^oC}] 2 B{}+ 6 HCl.
2 BCl3{}+ 6 H2 ->[450~\ce{^oC,~ Cu,~Al}] B2H6{}+ 6 HCl
Горит в кислороде (на воздухе при температуре
4 BCl3 + 3 O2 -> 2 B2O3 + 6 Cl2.
Элементарный фтор вытесняет хлор из этого соединения:
2 BCl3 + 3 F2 -> 2 BF3 + 3 Cl2.
Трихлорид бора является кислотой Льюиса, которая образует аддукты с третичными аминами, фосфинами, эфирами, тиоэфирами и ионами галогенов:
BCl3 + PH3 -> BCl3.PH3.
Реагирует с оловоорганическими соединениями:
2 BCl3 + R4Sn -> 2 RBCl2 + R2SnCl2.
При пропускании через трихлорид бора электрических искр получаются низшие хлориды бора B2Cl6, B4Cl4, B8Cl8:
2 BCl3 -> B2Cl4 + Cl2.
Реагирует со спиртами с образованием эфиров-боратов:
BCl3 + R-OH -> B(OR)3 + 3 HCl.
При нагревании реагирует с борным ангидридом с образованием оксихлорида бора:
BCl3{}+ B2O3 ->[200~\ce{^oC}] 3 BOCl.
Металлы могут восстанавливать трихлорид бора до элементарного бора или образовывать бориды металлов:
BCl3{}+ 3 Na ->[150~\ce{^oC}] B{}+ 3 NaCl; 2 BCl3 + 6 Mg -> Mg3B2 + 3 MgCl2.
Применение Трёххлористый бор является исходным материалом для производства чистого бора. Он также используется в переработке алюминия, магния, цинка и сплавов меди для удаления нитридов, карбидов и оксидов из расплавленного металла. Трихлорид бора использовался как флюс для пайки сплавов алюминия, железа, цинка, вольфрама и медно-никелевого сплава. Обработка жидкого алюминия парами трихлорида бора улучшает качество отливок. Используется при изготовлении резисторов для приклеивания углеродной плёнки к керамической подложке. Используется в плазменном травлении в производстве микроэлектроники. Используется как реагент в органическом синтезе.
Токсичность Трихлорид бора — едкое, весьма токсичное вещество, обладающее удушающим действием.
Безопасная концентрация в атмосферном воздухе менее предельно допустимая концентрация (ПДК) в воздухе рабочей зоны — Допустимая временная концентрация (ДВК) — .
Поражающая токсическая доза
См. также Галогениды бора Трёхфтористый бор
Примечания
Литература
бора Категория:Бинарные соединения Категория:Галогениды бора Категория:Газы