五氯化磷

---

引言

五氯化磷可以透過乾燥氯氣作用於三氯化磷的有效且常見的程式生成。在固態下，五氯化磷以$\mathrm{PCl_4^+ PCl_6^-}$的形式存在。五氯化磷的沸點約為166.8°C，熔點約為160.5°C。

五氯化磷

五氯化磷具有晶體鹽狀結構，主要在極性溶劑（如硝基苯）中部分解離。五氯化磷被確定為具有淡黃綠色的固體，其化學式為PCl5。五氯化磷的製備方法表明，該化合物可以透過乾燥氯氣作用於三氯化磷輕鬆製備。

質量作用定律強調，五氯化磷在空氣中揮發而不發生解離，其中不包含氯氣或三氯化磷氣體。在這些產物存在的情況下，解離平衡會略微向左移動。

五氯化磷的結構

為了識別固體化合物，瞭解其結構和性質非常重要。五氯化磷的形狀為三角雙錐形，呈現黃綠色晶體固體外觀 (Xu, Wang & Wang, 2019)。五氯化磷的雜化方式為sp3d。該化合物具有2個軸向$\mathrm{P−Cl}$鍵和3個赤道P−Cl鍵。

   圖1：五氯化磷的結構

如下所述，製備這種有機物質的方法有很多。

• $\mathrm{P_4 + 10SO_2Cl_2\:\rightarrow\:4PCl_5 + 10SO_2}$

• $\mathrm{P_4 + 10Cl_2\:\rightarrow\:4PCl_5}$

• $\mathrm{PCl_3 + Cl_2\:\rightarrow\:PCl_5}$

五氯化磷的性質

五氯化磷被稱為一種反應性化學試劑，當人體直接接觸該化合物時，會引起虛弱、噁心、頭痛、頭暈和嘔吐。

五氯化磷在氯氣或三氯化磷氣體空氣中很容易揮發而不發生解離。由於反應中存在物質，解離平衡逐漸向左移動。

五氯化磷的物理性質如下表所示。

五氯化磷的性質
五氯化磷的化學式	$\mathrm{PCl_5}$
密度	$\mathrm{2.1 g/cm^3}$
分子量	208.24 g/mol
氣味	刺激性辛辣氣味
五氯化磷的形狀	三角雙錐形
沸點	166.8°C
熔點	160.5°C

五氯化磷的化學性質可以透過以下一些反應來理解。

• 五氯化磷的解離可以寫成: $\mathrm{PCl_5\:\rightleftharpoons\:PCl_3 + Cl_2}$

• 與水的反應 $\mathrm{PCl_5 + 4H_2O\:\rightarrow\:H_3PO_4 + 5HCl}$

• 與金屬的反應: $\mathrm{ Zn + PCl_5\:\rightarrow\:ZnCl_2 + PCl_3}$

• 與五氧化二磷的反應: $\mathrm{6PCl_5 + P_4O_{10}\:\rightarrow\:10POCl_3}$

• 與二氧化硫的反應: $\mathrm{SO_2 + PCl_5\:\rightarrow\:POCl_3 + SOCl_2}$

五氯化磷的用途

五氯化磷在醫學和工業領域作為有效的反應試劑，有多種用途。該化合物被廣泛用作氯化劑，並有助於醫療部門對地板、傢俱和裝置進行消毒。

圖2：五氯化磷的用途

為了生產青黴素和頭孢菌素這兩種主要成分，在許多製藥工業中使用五氯化磷。五氯化磷也有助於生產醯氯。該化合物通常用作生產乙醯纖維素的有效催化劑。五氯化磷也用於縮合反應和環化反應。

五氯化磷的影響

以下是五氯化磷對生物體和自然界的一些常見影響。

• 五氯化磷被稱為一種反應性化學試劑，當個體直接接觸它時，會引起虛弱、噁心、頭痛、頭暈和嘔吐。

• 過度吸入五氯化磷會導致人體腎臟、肝臟、心血管系統和呼吸道損傷。

• 如果個體長時間工作並暴露於五氯化磷中，可能會出現鼻腔和喉嚨刺激。

• 人可能會出現眼睛刺痛和刺激，導致嚴重的視力損傷。

• 當一個人吸入過量的五氯化磷時，會發生呼吸短促和肺部損傷。這種情況會導致肺部積聚過多的液體，逐漸影響其他呼吸器官，並導致嚴重的疾病，稱為肺水腫。

• 由於過度攝入五氯化磷，還會出現支氣管炎中的痰液和咳嗽。

結論

五氯化磷在氣態和液態情況下呈三角雙錐形幾何形狀。過度攝入五氯化磷會損害人體的腎臟、肝臟、心血管系統和呼吸道。該化合物廣泛用於醫療部門作為消毒劑和殺菌劑。

常見問題

Q1. 五氯化磷的主要物理性質是什麼？

A1. 五氯化磷具有多種物理和化學性質，通常被認為對人體健康有害。五氯化磷的化學式為$\mathrm{PCl_5}$。五氯化磷的沸點約為166.8°C，熔點約為160.5°C。

Q2. 五氯化磷的意義是什麼？

A2. 五氯化磷的主要意義包括它在乙醯纖維素的生產中充當有效的催化劑。五氯化磷也用於縮合反應和環化反應。

Q3. 五氯化磷對人體健康有哪些風險？

A3. 當一個人攝入過量的五氯化磷時，會發生呼吸短促。過量吸入該化合物會影響組織和血液，逐漸影響肺部，導致心臟疾病。肺部積聚過多的液體，逐漸影響其他呼吸器官，並導致嚴重的疾病，稱為肺部疾病。