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Gallium(III)-chlorid ist eine chemische Verbindung des Galliums und zählt zu den Chloriden. Die Lewis-Säure liegt als Dimer vor und wird in organischen Reaktionen eingesetzt.

• Gewinnung und Darstellung

• Eigenschaften

• Verwendung

• Einzelnachweise

Gallium(III)-chlorid lässt sich direkt aus den Elementen Gallium und Chlorcite-ref-howi-6-0[6]:

2 Ga + 3 Cl 2 ⟶ ⟶ 2 GaCl 3 {\displaystyle {\ce {2Ga + 3Cl2 -> 2GaCl3}}}

durch Umsetzung von elementarem Gallium im HCl-Stromcite-ref-is1-7-0[7]:

2 Ga + 6 HCl ⟶ ⟶ 2 GaCl 3 + 3 H 2 {\displaystyle {\ce {2 Ga + 6 HCl -> 2 GaCl3 + 3 H2}}}

oder durch Einwirkung von Thionylchlorid auf Gallium(III)-oxid bei etwa 200 °C gewinnencite-ref-brauer-8-0[8]:

Ga 2 O 3 + 3 SOCl 2 ⟶ ⟶ 2 GaCl 3 + 3 SO 2 {\displaystyle {\ce {Ga2O3 + 3 SOCl2 -> 2 GaCl3 + 3 SO2}}}

Gallium(III)-chlorid bildet wie andere Halogenide der dritten Hauptgruppe Dimere der Form Ga2Cl6 mit vier endständigen und zwei überkappten Chloratomen. Im Festkörper liegen diese analog zur Aluminium(III)-bromid-Struktur in Form kantenverknüpfter Tetraeder vor (monokline Kristallstruktur, Raumgruppe C2/m (Raumgruppen-Nr. 12)Vorlage:Raumgruppe/12, a = 11,948 Å, b = 6,855 Å, c = 7,050 Å, β = 125,69°cite-ref-9[9]). Dies steht im Gegensatz zur Struktur des Aluminium(III)-chlorides, das eine Schichtstruktur bildet.cite-ref-howi-6-1[6]

Gallium(III)-chlorid ist stark hygroskopischcite-ref-is1-7-1[7] und reagiert stark mit Wasser. Beim Eindampfen einer wässrigen Lösung wird Chlorwasserstoff abgegeben. Wie andere Halogenide von Aluminium, Gallium und Indium ist Gallium(III)-chlorid eine starke Lewis-Säure. Mit entsprechenden Lewis-Basen wie Halogenidionen, Ethern, Aminen oder Phosphanen bildet es stabile Lewis-Säure-Base Addukte. Gallium(III)-chlorid reagiert dabei im Vergleich mit Aluminium(III)-chlorid mit weichen Lewis-Basen (etwa Phosphane) besser, während harte Lewis-Basen besser mit Aluminium(III)-chlorid reagieren.cite-ref-howi-6-2[6]

Im Vakuum lässt es sich bereits unterhalb seines Schmelzpunktes sublimieren und somit aufreinigen.cite-ref-is1-7-2[7]

Gallium(III)-chlorid wird im Gegensatz zu vielen anderen Galliumverbindungen in der Technik genutzt, es dient als Lewis-Säure in Friedel-Crafts-Reaktionen.cite-ref-r-mpp-10-0[10]

Im GALLEX-Experiment zum Nachweis von Neutrinos wurde eine Lösung von 100 Tonnen Gallium(III)-chlorid in Salzsäure genutzt.cite-ref-r-mpp-10-1[10]

Gallium-68-Chlorid kann zur Skelettszintigrafie mittels Positronenemissionstomographie eingesetzt werden. Dabei wird zwar wegen der hohen Positronen-Reichweite des Ga-68 nicht die mit F-18 (als Natriumfluorid) erreichbare Ortsauflösung erreicht, dafür benötigt man mit dem Gallium-68-Generator kein Zyklotron.

cite-note-sigma-11. Datenblatt Gallium(III) chloride bei Sigma-Aldrich, abgerufen am 2. April 2011 (PDF).

cite-note-alfa-22. Datenblatt Gallium(III)-chlorid bei Alfa Aesar, abgerufen am 13. Mai 2009 (Seite nicht mehr abrufbar).

cite-note-33. Cheng-Tzu Yang, Michael H. Huang: Formation of Arrays of Gallium Nitride Nanorods within Mesoporous Silica SBA-15. In: The Journal of Physical Chemistry B. Band 109, Nr. 38, 2005, S. 17842–17847, doi:10.1021/jp052228k.

cite-note-44. O. T. Beachley, Melvyn Rowen. Churchill, John C. Pazik, Joseph W. Ziller: Synthesis and characterization of mesitylgallium chloride compounds including the crystal and molecular structure of dichloromesitylgallium(III), an inorganic polymer. In: Organometallics. Band 6, Nr. 10, 1987, S. 2088–2093, doi:10.1021/om00153a010.

cite-note-55. A. F. Holleman, N. Wiberg: Anorganische Chemie. 103. Auflage. 1. Band: Grundlagen und Hauptgruppenelemente. Walter de Gruyter, Berlin / Boston 2016, ISBN 978-3-11-049585-0, S. 1393 (eingeschränkte Vorschau in der Google-Buchsuche).

cite-note-howi-66. ↑ A. F. Holleman, E. Wiberg, N. Wiberg: Lehrbuch der Anorganischen Chemie. 102. Auflage. Walter de Gruyter, Berlin 2007, ISBN 978-3-11-017770-1, S. 1190–1192.

cite-note-is1-77. ↑ W. C. Johnson and Caleb A. Haskew: Gallium trichloride. In: Harold Simmons Booth (Hrsg.): Inorganic Syntheses. Band 1. McGraw-Hill, Inc., 1939, S. 26–27 (englisch).

cite-note-brauer-88. ↑ Georg Brauer: Gallium(III)-chlorid. In: Handbuch der Präparativen Anorganischen Chemie. Ferdinand Enke Verlag, Stuttgart 1954, S. 635 f.

cite-note-99. ↑ S.I. Troyanov, T. Krahl, E. Kemnitz: Crystal structures of GaX3 (X=Cl, Br, I) and AlI3. In: Zeitschrift für Kristallographie. Band 219, Nr. 2, 2004, S. 88–92, doi:10.1524/zkri.219.2.88.26320.

cite-note-r-mpp-1010. ↑ Eintrag zu Gallium-Verbindungen. In: Römpp Online. Georg Thieme Verlag, abgerufen am 13. Juni 2014.