Cloruro di molibdeno(V)

Il cloruro di molibdeno(V) o pentacloruro di molibdeno è il composto binario con formula MoCl₅, dove il molibdeno è nello stato di ossidazione 5. In condizioni normali MoCl₅ è un solido di colore molto scuro descritto variamente come nero, blu scuro, o verde scuro. È il più importante alogenuro di molibdeno, base di partenza per la sintesi di composti organometallici di molibdeno.

Storia

Il composto fu probabilmente osservato già da Jöns Jacob Berzelius nel 1825 e quindi da Christian Wilhelm Blomstrand nel 1857, ma fu ottenuto puro e caratterizzato solo da L. Paul Liechti e Bernhard Kempe nel 1873.

Struttura molecolare

Allo stato solido il pentacloruro di molibdeno ha una struttura dimera Mo₂Cl₁₀, come si osserva negli analoghi Nb₂Cl₁₀ e Ta₂Cl₁₀, che appartengono al gruppo precedente della tavola periodica.

I cristalli hanno struttura monoclina, gruppo spaziale C2/m, con costanti di reticolo a = 1731 pm, b = 1781 pm, c = 607,9 pm, β = 95,7°, con 12 unità di formula MoCl₅ per cella elementare.

Allo stato gassoso sono invece stati osservati monomeri MoCl₅ presenti principalmente nelle due diverse configurazioni di piramide a base quadrata e bipiramide trigonale, con rispettive simmetrie C_4v e D_3h. Le specie monomeriche hanno un elettrone spaiato e sono paramagnetiche,

Sintesi

Il composto si ottiene per reazione diretta in condizioni controllate, curando di rimuovere tracce di ossigeno e di ossidi superficiali dal molibdeno metallico.

${\displaystyle {\ce {2 Mo 5 Cl2 -> 2 MoCl5}}}$

Reattività

MoCl₅ è un composto molto reattivo, che si idrolizza rapidamente in presenza di umidità rilasciando acido cloridrico e ossicloruri di molibdeno(V) come MoOCl₃. La reazione in acqua è violenta. Si scioglie invece senza decomporsi in solventi come etere dietilico, tetracloruro di carbonio e disolfuro di carbonio.

Con acetonitrile MoCl₅ si riduce formando [MoCl₄(CH₃CN)₂], un composto molto utile per la sintesi di altri complessi di molibdeno(IV) dato che il legante acetonitrile è labile.

${\displaystyle {\ce {2 MoCl5 5 CH3CN -> 2 [MoCl4(CH3CN)2] HCl ClCH2CN}}}$

Trattando MoCl₅ con bromuro di idrogeno si può ottenere il bromuro di molibdeno(IV):

${\displaystyle {\ce {2 MoCl5 10 HBr -> 2 MoBr4 10 HCl Br2}}}$

MoCl₅ è un buon acido di Lewis; con anioni cloruro si forma la specie ottaedrica [MoCl₆]⁻.

Tossicità / Indicazioni di sicurezza

Il composto va maneggiato con tecniche particolari in atmosfera inerte, dato che reagisce con umidità e acqua rilasciando HCl e prodotti secondari, e risulta quindi fortemente corrosivo.

Note

Bibliografia

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