什么是五溴化钨?

五溴化钨是过渡金属钨的一种高价溴化物,是由1个钨原子与5个溴原子组成的一种无机物,是一种棕黑色的晶体,以二聚体W2Br10的形式存在,英文名为Tungsten Pentabromide,化学式为WBr5,分子量为583.36g/mol,CAS号为13470-11-6。

五溴化钨结构图

结构方面,固态的五溴化钨为二聚体,含有两个溴桥连的结构。每个溴原子都为六配位变形八面体构型,两个桥键长为256pm,平键键长225pm,直键键长229.2pm。直键向内变形,与两个溴桥组成的平面形成的角度为83.7°,溴桥的W-Br-W键角为101.3°。Br-Br距离较长,为398.8pm,不足以产生金属-金属相互作用。气态时的五溴化铌是单分子的。

理化性质方面,五溴化钨的外观为棕黑色的晶体,熔点约286°C,沸点约333°C,磁化率250×10^−6cm3/mol,极易受潮和水解,能溶于无水乙醇、氯仿、乙醚、盐酸、硝酸和硫酸;热稳定性较差,在空气中加热,容易生成四溴化钨和溴;具有一定的还原性和氧化性,即在一定条件下,可以歧化成更低价的溴化钨和更高价的溴化钨。

五溴化钨结构图

合成方面,五溴化钨可以由六溴化钨被氢气、四氯乙烯或红磷还原而成,可以由四溴化钨歧化反应制得,也可以由三溴化钨于红热分解反应制得。

用途方面,五溴化钨可以合成其他的钨化合物,比如六溴化钨、四溴化钨、钨粉和碳化钨粉末等,它们的应用范围极为广泛,比如钨粉是生产钨材和钨合金的重要原材料,碳化钨粉是生产硬质合金的重要原材料。另外,WBr5还可以合成催化剂和有机物。

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