Оксид-трихлорид ванадия (оксотрихлорид ванадия) — неорганическое соединение, оксосоль металла ванадия и соляной кислоты с формулой VOCl ₃ , оранжево-жёлтая прозрачная жидкость, с резким запахом, дымящая на воздухе и гидролизующаяся водой.

Получение

• Взаимодействие оксида ванадия(V) с тионилхлоридом при кипячении смеси:

${\displaystyle {\mathsf {V_{2}O_{5}+3SOCl_{2}\ \xrightarrow {\ } 2VOCl_{3}+3SO_{2}}}}$

• Хлорирование смеси оксида ванадия(V) и угля :

${\displaystyle {\mathsf {V_{2}O_{5}+3Cl_{2}+3C\ {\xrightarrow {\ }}2VOCl_{3}+3CO}}}$

• Вместо хлорирования в присутствии углерода можно пропускать над оксидом ванадия(V) тетрахлорид углерода :

${\displaystyle {\mathsf {V_{2}O_{5}+3CCl_{4}\ {\xrightarrow {\ }}2VOCl_{3}+3COCl_{2}}}}$

• Хлорирование оксида ванадия(III) :

${\displaystyle {\mathsf {2V_{2}O_{3}+6Cl_{2}\ {\xrightarrow {\ }}4VOCl_{3}+O_{2}}}}$

• Окисление кислородом при нагревании хлорида ванадия(III) :

${\displaystyle {\mathsf {2VCl_{3}+O_{2}\ {\xrightarrow {\ }}2VOCl_{3}}}}$

• Также VOCl ₃ образуется при разложении хлорида диоксованадия(V) , но этот способ имеет лишь теоретический интерес:

${\displaystyle {\mathsf {3VO_{2}Cl\ {\xrightarrow {150^{o}C}}\ VOCl_{3}+V_{2}O_{5}}}}$

Физические свойства

Оксид-трихлорид ванадия — оранжево-жёлтая прозрачная жидкость, дымит во влажном воздухе вследствие гидролиза с образованием хлороводорода. Растворение в воде сопровождается химическим взаимодействием. Растворяется в этаноле , диэтиловом эфире , уксусной кислоте , тетрахлориде углерода .

Химические свойства

• Реагирует с водой:

${\displaystyle {\mathsf {2VOCl_{3}+(3+x)H_{2}O\ {\xrightarrow {}}\ V_{2}O_{5}\cdot xH_{2}O\downarrow +6HCl}}}$

В зависимости от концентрации раствора образуются гели различного состава, которые постепенно окисляют хлорид-ионы, переходя при этом в производные ванадила.

• В концентрированной азотной кислоте реакция с водой идёт иначе:

${\displaystyle {\mathsf {VOCl_{3}+H_{2}O\ {\xrightarrow {}}\ VO_{2}Cl+2HCl}}}$

• Реагирует с растворами щелочей, при недостатке щелочи выпадает гель оксида ванадия(V):

${\displaystyle {\mathsf {2VOCl_{3}+6NaOH\ {\xrightarrow {}}\ V_{2}O_{5}\downarrow +6NaCl+3H_{2}O}}}$

• При избытке щелочи образуются различные ванадаты(V) в зависимости от концентрации щёлочи:

${\displaystyle {\mathsf {VOCl_{3}+4NaOH\ {\xrightarrow {}}\ NaVO_{3}+3NaCl+2H_{2}O}}}$

• С концентрированным раствором аммиака образуется метаванадат аммония :

${\displaystyle {\mathsf {2VOCl_{3}+8(NH_{3}\cdot H_{2}O)\ {\xrightarrow {}}\ 2NH_{4}VO_{3}\downarrow +6NH_{4}Cl+4H_{2}O}}}$

• Восстанавливается водородом :

${\displaystyle {\mathsf {VOCl_{3}+H_{2}\ {\xrightarrow {500^{o}C}}\ VOCl+2HCl}}}$

• Восстанавливается цинком :

${\displaystyle {\mathsf {2VOCl_{3}+Zn\ {\xrightarrow {400^{o}C}}\ 2VOCl_{2}+ZnCl_{2}}}}$

• При взаимодействии с оксидом хлора(I) или озоном образуется хлорид диоксованадия(V) :

${\displaystyle {\mathsf {VOCl_{3}+Cl_{2}O\ {\xrightarrow {\ }}VO_{2}Cl+2Cl_{2}}}}$

${\displaystyle {\mathsf {VOCl_{3}+O_{3}\ {\xrightarrow {\ }}VO_{2}Cl+Cl_{2}+O_{2}}}}$

• Взаимодействием оксохлорида ванадия(V) со спиртами были получены алкоксиды состава VO(OR) ₃ , представляющие собой летучие жидкости или легко возгоняющиеся кристаллы, состоящие из димерных молекул. Избытком воды они гидролизуются с образованием красного геля состава V ₂ O ₅ ∙18H ₂ O:

${\displaystyle {\mathsf {VOCl_{3}+3ROH\ {\xrightarrow {\ }}VO(OR)_{3}+3HCl}}}$

${\displaystyle {\mathsf {2VO(OR)_{3}+21H_{2}O\ {\xrightarrow {\ }}V_{2}O_{5}\cdot 18H_{2}O\downarrow +6ROH}}}$

Применение

• Катализатор в органическом синтезе.

Литература

• Химическая энциклопедия / Редкол.: Кнунянц И.Л. и др.. — М. : Советская энциклопедия, 1988. — Т. 1. — 623 с.
• Справочник химика / Редкол.: Никольский Б.П. и др.. — 3-е изд., испр. — Л. : Химия, 1971. — Т. 2. — 1168 с.
• Лидин Р.А. и др. Химические свойства неорганических веществ: Учеб. пособие для вузов. — 3-е изд., испр. — М. : Химия, 2000. — 480 с. — ISBN 5-7245-1163-0 .
• Рипан Р., Четяну И. Неорганическая химия. Химия металлов. — М. : Мир, 1972. — Т. 2. — 871 с.
• Неорганическая химия. В 3 т. / Под ред. Ю. Д. Третьякова. — М. : Изд. центр «Академия», 2007. — Т. 3 кн. 1. — 352 с. — ISBN 5-7695-2532-0 .