El cloruro de fósforo (V), también conocido como pentacloruro de fósforo, es un compuesto químico. Su fórmula química es PCl5. Contiene iones fósforo y cloruro. El fósforo se encuentra en el estado de oxidación +5.

Estructura y formas

PCl5 presenta dos formas importantes según el estado físico y el medio:

  • En fase gaseosa y en disolventes no muy polarizados existe como molécula covalente con geometría trigonal bipiramidal (simetría D3h). En esta disposición hay tres enlaces equatoriales más cortos y dos enlaces axiales más largos.
  • En estado sólido, PCl5 se estabiliza como un compuesto iónico que puede describirse como [PCl4+][PCl6−], donde PCl4+ es tetraédrico y PCl6− es octaédrico.

Propiedades físicas y químicas

  • Aspecto: sólido cristalino blanco a amarillo pálido (puede tornarse más amarillo por impurezas).
  • Comportamiento térmico: se sublima y se descompone al calentarse, liberando cloro y/o PCl3 según las condiciones.
  • Reactividad: es un agente clorante y deshidratante fuerte; reacciona violentamente con agua produciendo ácidos halogénidos (HCl) y derivados oxigenados del fósforo.
  • Acidez de Lewis: actúa como ácido de Lewis aceptando pares electrónicos y formando aductos o iones en solución.

Reacciones características

  • Hidrólisis (reacción con agua): PCl5 se hidroliza progresivamente formando primero cloruro de fosforilo (POCl3) y finalmente ácido fosfórico, liberando cloruro de hidrógeno:
    PCl5 + 4 H2O → H3PO4 + 5 HCl
  • Reacción con alcoholes: convierte alcoholes en cloruros de alquilo, produciendo además POCl3 y HCl:
    ROH + PCl5 → RCl + POCl3 + HCl
  • Conversión de ácidos carboxílicos a cloruros de acilo:
    RCOOH + PCl5 → RCOCl + POCl3 + HCl
  • En soluciones o en presencia de ciertas bases puede comportarse como donador de Cl+ o como fuente de especies iónicas PCl4+, PCl6−.

Obtención

  • Industrial y en laboratorio se prepara por cloración de tricloruro de fósforo (PCl3) con cloro (Cl2), generalmente en presencia de catalizadores o iniciadores de la reacción:
    PCl3 + Cl2 → PCl5
  • También puede obtenerse por cloración directa del fósforo blanco, aunque la ruta PCl3 → PCl5 es la más habitual.

Usos

  • Como reactivo de cloración en síntesis orgánica para transformar alcoholes en haluros, ácidos en cloruros de acilo y para introducir cloro en compuestos orgánicos.
  • Como precursor de POCl3 (cloruro de fosforilo), que tiene aplicaciones industriales en la fabricación de retardantes de llama, pesticidas, productos farmacéuticos y en el dopado de silicio.
  • En síntesis de compuestos organofosforados y en reacciones donde se necesita un agente deshidratante fuerte.

Peligros y manejo seguro

  • Corrosivo y fuertemente reactivo con agua; su hidrólisis libera HCl gaseoso, irritante y tóxico para las vías respiratorias.
  • Manipular siempre en campana extractora con protección ocular y guantes adecuados; uso de materiales y recipientes secos y resistentes a la corrosión.
  • Almacenamiento bajo atmósfera seca (inertización con N2 o Ar) y lejos de fuentes de humedad y agentes oxidantes.
  • En caso de derrame, evitar el contacto con agua abierto; neutralizar controladamente con material absorbente inerte y disponer según la normativa local para residuos peligrosos.

Consideraciones ambientales

Debido a la liberación de HCl durante su hidrólisis y a la toxicidad de algunos productos de su transformación, el uso y eliminación de PCl5 deben cumplir regulaciones ambientales y de seguridad. En muchos procesos modernos se prefieren reagentes menos peligrosos o métodos alternativos cuando es posible.

Nota: al trabajar con información específica de propiedades físicas (puntos de fusión/ebullición, densidad, constantes de disociación) consulte fuentes experimentales y fichas de datos de seguridad (FDS/MSDS) actualizadas, ya que los valores pueden variar según la pureza y la forma (molecular vs iónica) del compuesto.