Cloruro de niobio(IV)

 
Cloruro de niobio(IV)
General
Fórmula estructural Imagen de la estructura
Fórmula molecular NbCl4
Identificadores
Número CAS 13569-70-5[1]​
ChemSpider 28548283 75413, 28548283
PubChem 83583
InChI=InChI=1S/4ClH.Nb/h4*1H;/q;;;;+4/p-4
Key: FCLAPXQWWIRXCV-UHFFFAOYSA-J
Propiedades físicas
Masa molar 232,78178882 g/mol
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El cloruro de niobio (IV), también conocido como tetracloruro de niobio, es el compuesto químico de fórmula NbCl4. Este compuesto se presenta en forma de cristales de color violeta oscuro, es muy sensible al aire y a la humedad y se desproporciona en cloruro de niobio(III) y cloruro de niobio(V) cuando se calienta.[2]​

Estructura y propiedades

En estado sólido, el cloruro de niobio(IV) se presenta en forma de cadenas de octaedros de bordes compartidos con distancias Nb-Nb alternantes de 302,9 y 379,4 pm. Las distancias más cortas corresponden a enlaces Nb-Nb, que dan lugar al diamagnetismo del compuesto. Su estructura es muy similar a la del cloruro de wolframio(IV).

Otros complejos de coordinación con la fórmula NbCl4L2, como el tetraclorobis(tetrahidrofurano) niobio, sólo forman monómeros dando lugar a un electrón no apareado en el orbital dxy, lo que hace que los compuestos sean paramagnéticos[3]​

El cloruro de niobio se oxida e hidroliza rápidamente en el aire para formar óxido de niobio (V).

Preparación

El cloruro de niobio(IV) suele producirse dejando reaccionar el niobio elemental y los cristales de cloruro de niobio(V) durante varios días en un gradiente de temperatura, con el metal a unos 400 °C y la sal a unos 250 °C.[4]​

4 NbCl5 + Nb → 5 NbCl4

El cloruro de niobio(IV) también se puede preparar mediante una reducción similar de pentacloruro de niobio con aluminio en polvo.

3 NbCl5 + Al → 3 NbCl4 + AlCl3

También se utiliza una técnica similar en la síntesis de bromuro de niobio(IV) y cloruro de tantalio(IV). El yoduro de niobio(IV) también existe y puede sintetizarse por descomposición térmica del yoduro de niobio(V) .

A 400 °C el NbCl4 se desproporciona:

2 NbCl4 → NbCl3 + NbCl5

Reacciones

La desproporción del cloruro de niobio(IV) puede utilizarse para obtener niobio tetraclorobis(tetrahidrofurano), un sintetizador útil en la química del NbIV debido a la labilidad de los ligandos de tetrahidrofurano unidos.[5]​ Este compuesto puede sintetizarse haciendo reaccionar primero NbCl5 con aluminio en acetonitrilo, seguido de la adición de tetrahidrofurano al sólido resultante mediante la siguiente reacción[6]​

3 NbCl5 + Al + 3 CH3 CN → 3 NbCl4 (NCCH3)3 + AlCl3
3 NbCl4(NCCH3)3 + AlCl3 + 3 C4 H8O → 3 NbCl4(thf)2 + 9 MeCN + AlCl3(thf)

Referencias

  1. ↑ Número CAS
  2. ↑ Macintyre, J.E.; Daniel, F.M.; Chapman and Hall; Stirling, V.M. Dictionary of Inorganic Compounds. 1992, Cleveland, OH: CRC Press, p. 2957
  3. ↑ Cotton, F. A..; Lu, J. (1995). «EPR and Crystallographic Studies of Some Reaction Products of VCl4, NbCl4, and TaCl4 with Trialkyl- and Triarylphosphines». Inorg. Chem. 34 (10): 2639. doi:10.1021/ic00114a023. 
  4. ↑ McCarley, Robert E.; Torp, Bruce A. (1963). «The preparation and properties of niobium(IV) compounds. I. Some niobium(IV) halides and their pyridine adducts». Inorg. Chem. 2 (3): 540. doi:10.1021/ic50007a029. 
  5. ↑ Hubert-Pfalzgraf, L.G. Niobium & Tantalum: Inorganic & Coordination Chemistry. 2006: John Wiley & Sons, Ltd.
  6. ↑ Manzer, L.E. (1977). «Preparation of the paramagnetic alkyls bis(cyclopentadienyl)dimethylniobium and bis(methylcyclopentadienyl)dimethyltantalum and some six- and eight-coordinate phosphine derivatives of niobium(IV)». Inorg. Chem. 16 (3): 525-528. doi:10.1021/ic50169a004. 

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