什么是四氯化钨?

四氯化钨是一种典型的过渡金属钨氯化物,是由1个钨原子与4个氯原子组成的一种无机物,是一种分散性能良好、颗粒超细的暗褐色或黑色粉末,英文名为Tungsten(IV) chlorid,化学式为WCl4,分子量为325.65,CAS登录号13470-13-8。

四氯化钨结构图

结构方面,四氯化钨属典型的AB4型分子结构,中心原子为钨,周围环绕着4个氯原子,晶格常数为a为807pm、b为889pm、c为685pm。值得一提的是,W-Cl键为共价键,结合力较强,每个Cl原子与W原子通过单个σ键相连。

理化性质方面,四氯化钨的外观为暗褐色或黑色粉末状,熔点约450°C,密度约4.624g/cm3,能溶于水,不易熔融和升华,具有一定的吸湿性(但不如五氯化钨)、腐蚀性、还原性和氧化性等性质。

生产工艺方面,四氯化钨可以由六氯化钨(WCl6)被铝、四氯乙烯或六羰基钨还原而成。以WCl6和铝箔反应为例,首先向硼硅酸玻璃管中加入一定的量的WCl6和铝箔,然后将管抽真空,加热,再去除过量的WCl6和铝箔,即可得到WCl4粉末。

四氯化钨结构图

用途方面,四氯化钨可以制取其他的钨化合物,如在真空加热的条件下,WCl4会歧化成二氯化钨和五氯化钨,假设该反应足够的还原剂如氢气或碳,那么WCl4可能直接被还原成钨粉,钨粉是生产高比重钨合金和硬质合金的重要原材料之一。另外,WCl4还可以用于催化剂及其他化工产品的合成中间体,它们在石油加工和有机合成中起重要作用。

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