Pentacloruro de antimonio (SbCl5): propiedades, estructura y usos

Explora el pentacloruro de antimonio (SbCl5): propiedades, estructura molecular, reactividad y aplicaciones industriales. Guía clara para estudiantes e investigadores.

El pentacloruro de antimonio, también conocido como cloruro de antimonio (V), es un compuesto químico. Su fórmula química es SbCl₅. Contiene iones de antimonio y cloruro. El antimonio se encuentra en su estado de oxidación +5.

Propiedades generales

• Fórmula molecular: SbCl₅.
• Masa molar: aproximadamente 299,03 g·mol^-1.
• Estado físico: compuesto covalente que suele presentarse como un líquido incoloro a ligeramente amarillento; es muy reactivo con la humedad del aire y puede formar vapores irritantes.
• Carácter químico: es un ácido de Lewis fuerte; acepta pares de electrones y forma aductos con bases de Lewis (por ejemplo, éteres, haluros, compuestos oxigenados).
• Hidrolisis: reacciona vigorosamente con agua, produciendo ácido clorhídrico (HCl) y especies de antimonio oxigenadas o poliméricas.

Estructura y reactividad

El átomo de antimonio en SbCl₅ presenta geometría aproximadamente trigonal bipiramidal, propia de compuestos pentacoordinados del grupo del fósforo y arsénico en su estado de oxidación +5. Aunque en condiciones no ligantes se comporta como molécula covalente, su fuerte carácter de aceptor de electrones le permite formar cloroaniones polinucleares (por ejemplo, [SbCl₆]⁻) y complejos con numerosas bases de Lewis.

Obtención y síntesis

• Se puede preparar por cloración del antimonio metálico o mediante la cloración de cloruros de antimonio de menor oxidación (por ejemplo, SbCl₃) en presencia de Cl₂ y a temperaturas controladas.
• En laboratorio, se manipula y purifica por destilación bajo atmósfera seca e inerte para evitar su hidrólisis.

Usos y aplicaciones

• Como catalizador de Lewis en reacciones orgánicas: facilita halogenaciones, polimerizaciones y algunas reacciones de sustitución electrofílica aromática tipo Friedel–Crafts.
• Síntesis de compuestos de antimonio de mayor complejidad y preparación de sales hexaclorantimonato ([SbCl₆]⁻), que son contraaniones útiles en química de coordinación y en la estabilización de carbocationes.
• Aplicaciones en investigación como reactivo para generar especies altamente electrofílicas y estudiar mecanismos de reacción donde intervienen ácidos de Lewis fuertes.
• En menor grado, se utiliza como intermedio en la fabricación de otros compuestos de antimonio y en procesos industriales específicos que requieren un agente clorante/ácido de Lewis potente.

Reacciones representativas

• Formación de aductos: SbCl₅ + base → aducto SbCl₅·base (por ejemplo, con éteres o nitrilos).
• Hidrólisis (en presencia de agua): SbCl₅ + H₂O → HCl + especies oxicloro-antimoniosas/óxidos de antimonio.
• Con fuentes de cloruro: puede equilibrar hacia la formación del anión hexaclorantimonato, estabilizando carbocationes en reacciones orgánicas.

Seguridad y manejo

SbCl₅ es corrosivo, tóxico y muy sensible a la humedad. Sus vapores y productos de hidrólisis (HCl) son irritantes y pueden causar quemaduras en piel, ojos y vías respiratorias. Por ello:

• Trabajar en campana de extracción y bajo atmósfera inerte (N₂ o Ar) cuando sea posible.
• Usar equipo de protección personal: guantes resistentes a químicos, gafas de seguridad o pantalla facial, bata química y protección respiratoria si hay riesgo de inhalación.
• Almacenarlo en recipientes herméticos, secos y lejos de fuentes de humedad, agentes reductores y materiales incompatibles (alcoholes, aminas, agua).
• En caso de derrame, neutralizar y recoger siguiendo protocolos de seguridad química; evitar el contacto directo y la liberación al medio ambiente.
• Eliminación: gestionar como residuo peligroso conforme a la normativa local y nacional, entregando a gestores autorizados.

Toxicidad y medio ambiente

Los compuestos de antimonio presentan toxicidad aguda y crónica; la exposición prolongada puede afectar órganos internos. Además, los productos de descomposición y subproductos (como HCl) son nocivos para la salud y para el medio ambiente. Es importante minimizar emisiones y seguir procedimientos de emergencia ante exposiciones.

Resumen

El pentacloruro de antimonio (SbCl₅) es un compuesto molecular de antimonio en estado +5, con fuerte carácter de ácido de Lewis, ampliamente utilizado como catalizador y reactivo en síntesis orgánica e investigación. Debido a su alta reactividad frente al agua y su toxicidad, requiere manejo cuidadoso en condiciones secas y controladas.

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