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Lexikon der Chemie: Niobchloride

Niobchloride. Niob(V)-chlorid, Niobpentachlorid, NbCl5, gelbe, nadelförmige Kristalle; D. 2,75 g cm-3, F. 204,7 °C, Kp. 254 °C. NbCl5 ist wie Tantal(V)-chlorid TaCl5 in der Gasphase monomer trigonal-bipyramidal strukturiert und bildet in festem und gelöstem Zustand dimere, chlorverbrückte Moleküle. NbCl5 ist als Lewis-Säure ein wirksamer Friedel-Crafts-Katalysator, lagert Donormoleküle D unter Bildung oktaedrischer Komplexe NbCl5D an und wird durch Wasser unter HCl-Abspaltung zu Niob(V)-oxid-Hydrat hydrolysiert. Man erhält es durch Erhitzen von Niob im Chlorstrom oder durch Umsetzung von Niob(V)-oxid mit Kohle und Chlor bei etwa 400 °C: Nb2O5 + 5 C + 5 Cl2 → 2 NbCl5 + 5 CO.

Die Behandlung von NbCl5 mit Reduktionsmitteln, wie Niob, Aluminium, Cadmium, Eisen oder Wasserstoff, führt zu Chloriden des niederwertigen Niobs: Niob(IV)-chlorid, Niobtetrachlorid, NbCl4, in violett-schwarzen, orthorhombischen Kristallen auftretende Verbindung, ist durch eine polymere Struktur mit Kantenverknüpfung der NbCl6-Oktaeder gekennzeichnet. Von den weiteren N. NbCl3, NbCl2,67 und NbCl2,33 stellt letztgenanntes einen oktaedrischen Metallcluster der Zusammensetzung [Nb6Cl12]Cl2 dar, ist NbCl2,67 eine Clusterverbindung der Zusammensetzung Nb3Cl8 mit trigonaler Grundstruktur und liegt NbCl3 mit einem Homogenitätsbereich von NbCl2,76 bis NbCl3,13 in Form von Nb3Cl8/Nb2Cl8-Mischkristallen vor. Man erhält grünes Nb3Cl8 durch Reduktion von NbCl5 mit Aluminium bei 350 bis 500 °C, während [Nb6Cl12]Cl2 aus Nb3Cl8 und Niob oberhalb 800 °C gewonnen wird. Führt man diese Umsetzung in Gegenwart von Kaliumchlorid durch, erhält man ein Komplexsalz K4[Nb6Cl12]Cl6, dessen Anion durch oktaedrische Anordnung der Metallatome, Überbrückung der Oktaederkanten durch Chloratome mit Terminalpositionen je eines Chloratoms an den Niobatomen gekennzeichnet ist.

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