Pentafluorură de fosfor

De la Wikipedia, enciclopedia liberă.
Salt la navigare Salt la căutare
Pentafluorură de fosfor
Schema de structură a pentafluorurii de fosfor
Fosfor-pentafluorură-3D-vdW.png
Numele IUPAC
pentafluorură de fosfor
Denumiri alternative
fluorură de fosfor (V)
Caracteristici generale
Formula moleculară sau brută PF 5
Masa moleculară ( u ) 125,97
Aspect gaz incolor
numar CAS 7647-19-0
Numărul EINECS 231-602-3
PubChem 24295
ZÂMBETE
FP(F)(F)(F)F
Proprietăți fizico-chimice
Densitate (kg m −3 , în cs ) 5,80
Solubilitate în apă hidrolizează
Temperatură de topire -93,8 ° C (179 K)
Temperatura de fierbere -84,6 ° C (189 K)
Proprietăți termochimice
Δ f H 0 (kJ mol −1 ) –1596
Δ f G 0 (kJ mol −1 ) –1522
S 0 m (J K −1 mol −1 ) 7,95
C 0 p, m (J K −1 mol −1 ) 85,0
Informații de siguranță
Simboluri de pericol chimic
Toxic Coroziv
Expresii R. 26, 35
Fraze S. 9, 26, 36/37/39, 45

Pentafluorura de fosfor este compusul anorganic cu formula PF 5 . În condiții normale, este un gaz incolor cu miros înțepător, mai greu decât aerul. În acest compus, fosforul se află în starea de oxidare +5. Este utilizat ca catalizator în reacțiile de polimerizare ionică. [1]

fundal

Pentafluorura de fosfor a fost descoperită și descrisă pentru prima dată de chimistul britanic Thomas Edward Thorpe în 1876. [2]

Caracteristici structurale și fizice

PF 5 este un compus molecular. Molecula are forma unei bipiramide triunghiulare ( sp 3 d ), în conformitate cu teoria VSEPR . Nu toți atomii de fluor sunt echivalenți. Studiile cristalografice cu raze X au arătat prezența a două distanțe diferite de legătură P - F (axială și ecuatorială): P - F ax = 158,0 pm și P - F eq = 152,2 pm. Studiile de difracție cu electroni în fază gazoasă au dat valori similare: P - F ax = 158 pm și P - F eq = 153 pm. [3]

Cu toate acestea, măsurătorile de spectroscopie RNM de 19 F chiar și la -100 ° C nu au reușit să distingă semnalele atomilor de fluor axial și ecuatorial, indicând faptul că pe o scară de timp mai lentă decât milisecundele, cei cinci atomi de fluor sunt toți echivalenți. Acest rezultat a fost interpretat cu un schimb rapid între pozițiile axială și ecuatorială, cu un mecanism numit pseudorotație Berry . Numele mecanismului vine de la chimistul american R. Stephen Berry , care a introdus acest concept în 1960. [4]

Sub punctul de topire de -93,8 ° C compusul cristalizează în sistemul hexagonal cu grupa cristalină P 6 3 / mmc cu parametri de rețea a = 556 pm și c = 618 pm ( c / a = 1,11) cu două unități de formulă pe unitate celulă . [5]

Sinteză

PF 5 poate fi preparat prin fluorurarea pentaclorurii de fosfor PCl 5 cu trifluorură de arsen AsF 3 :

3PCl 5 + 5AsF 3 → 3PF 5 + 5AsCl 3

Pentafluorura de fosfor este eliberată ca gaz și rămâne AsCl 3 lichid. Alternativ, PF 5 poate fi obținut prin descompunerea termică a NaPF 6 sau Ba (PF 6 ) 2 . [3] [6]

Reactivitate

PF 5 este un gaz stabil termic, dar foarte reactiv și sensibil la apă. În contact cu aerul umed fumează și formează oxifluorură de fosfor , eliberând fluorură de hidrogen : [1]

PF 5 + H 2 O → POF 3 + 2HF

Hidroliza în prezența apei trece prin diferiți intermediari, ducând în cele din urmă la acid ortofosforic și fluorură de hidrogen: [1]

PF 5 + 4H 2 O → H 3 PO 4 + 5HF

PF 5 este un acid Lewis puternic și formează complexe cu amine și eteri ; [7] în soluții care conțin concentrații mari de ioni fluor, reacționează pentru a forma anionul hexafluorofosfat PF 6 - . [8]

Informații de siguranță

PF 5 este disponibil comercial. Este un gaz foarte toxic, care provoacă arsuri la nivelul pielii, mucoaselor și ochilor. Reacționează violent cu apă care eliberează acid fluorhidric (toxic și coroziv). Nu există date care să indice proprietăți cancerigene. Nu există date privind ecotoxicitatea. [9]

Notă

  1. ^ a b c Patnaik 2003
  2. ^ Thorpe 1876
  3. ^ a b Greenwood și Earnshaw (1997)
  4. ^ Berry 1960
  5. ^ Mootz și Wiebcke 1987
  6. ^ Kelly 2005
  7. ^ Housecroft și Sharpe 2008
  8. ^ Cotton și colab. 1999
  9. ^ Matheson, Fișa tehnică de securitate a pentafluorurii de fosfor ( PDF ) [ link rupt ] , pe chemadvisor.com . Adus la 16 februarie 2012 .

Bibliografie

Elemente conexe

Alte proiecte

Chimie Portalul chimiei : portalul științei compoziției, proprietăților și transformărilor materiei