Гексафторарсенат

Гексафторарсенат
Имена
	Другие имена Hexafluoroarsenate(V)
Идентификаторы
Номер CAS	16973-45-8 ;
3D model ( JSmol )	Интерактивное изображение ;
ХимическийПаук	21985 ;
Номер ЕС	кислота: 241-128-9 ;
ПабХим CID	23515 ;
	показывать ИнЧИ
	показывать УЛЫБКИ
Характеристики
Химическая формула	АсФ − 6
Молярная масса	188.91 g/mol
	Если не указано иное, данные приведены для материалов в стандартном состоянии (при 25 °C [77 °F], 100 кПа). Ссылки на инфобоксы

Анион гексафторарсената (иногда сокращенно до фторарсената ) представляет собой химическую разновидность с формулой АсФ - 6 . Гексафторарсенат относительно инертен, являясь сопряженным основанием условной суперкислоты гексафтормышьяковой кислоты ( ХАСФ ₆ ).

Синтез

Первый бесспорный синтез принадлежит Отто Раффу , Курту Штойберу и Хьюго Графу , которые начали с низковалентного трифторида мышьяка , используя фторид серебра (I) как источник фтора и окислитель : ^[1] ${\ce {AsF3 + 3AgF + NOCl -> NOAsF6 + AgCl + 2Ag}}$ В следующей реакции один моль трифторида мышьяка, три моля фторида серебра и один моль нитрозилхлорида вступают в реакцию с образованием одного моля нитрозилгексафторарсената, одного моля хлорида серебра и двух молей элементарного серебра.

Современные синтезы обычно начинаются с пентафторида мышьяка ( AsF ₅ ), который отщепляет фторид от обычных доноров, таких как фторид водорода ( HF ) или цис - дифтордиазин ( Н ₂ Ф ₂ ). ^[2] Хотя ион гексафторарсената устойчив к гидролизу, родственный ион гидроксифторарсената ( AsF₅AsF5OH ⁻) нет; Синтез гексафторарсенатов из пятивалентного мышьяка оксидов и водного фтороводорода требует термической дегидратации или значительного стехиометрического избытка последнего. ^[3]^[4]

Сопряженная кислота и другие соли

Как и его родственные пиктогены, гексафторарсенат представляет собой некоординирующий анион , противоион, используемый для стабильного хранения чрезвычайно реакционноспособных катионов . ^[5] Благодаря соответствующему выбору донора фтора синтез гексафторарсената может также использоваться в качестве получения экзотического катиона. ^[2]^[6] Полученные соли обычно устойчивы к метатезису с ионами серебра (I), аммония , калия или цезия . ^[3]^[2] В отличие от первых трех, гексафторарсенат цезия нерастворим в воде.

Гексафтормышьяковая кислота — чрезвычайно сильная кислота . Безводное соединение было проанализировано методом рентгеновской кристаллографии , который выявил гексафторарсенат с протоном, присоединенным к одному фториду. ^[7] Наиболее часто встречающийся гидрат изоструктурен гидратам гексафторфосфорной кислоты и гексафторсурьмы . ^[8] Эти соли содержат MF ₆⁻ (M = P, As, Sb), HF и вода.

Приложения

Интеркаляционные соединения графита и гексафтормышьяковой кислоты обладают необычно высокой проводимостью, что привело к первым предположениям о том, что кислота может служить электродом или электролитом в батареях высокой энергии. ^[9]^[4] Последующие исследования показали, что высокая проводимость обусловлена тем, что служат как электронные дырки в графите, так и сами ионы гексафторарсената носителями заряда . ^[9]^[10]

См. также

Superacid – Чрезвычайно сильная кислота.
Гексафторфосфат — аналог фосфора
Пентафторид мышьяка - химическое соединение.
Гексафторантимонат - химическое соединение.

Ссылки

^ Рафф, Отто; Штойбер, Курт; Граф, Гюго (1 мая 1908 г.). «О сплавлении пентафторидов мышьяка и сурьмы с нитрозилфторидом » . Журнал неорганической и общей химии (на немецком языке). Уайли: 325–337. дои : 10.1002/zaac.19080580130 .
Десс 1955 цитирует Мариньяк, MC (1867 г.). «Sur Quelques Fluosels de l'Antimoine et de l'Arsenic» [О некоторых фтористых солях сурьмы и мышьяка]. Annales de chimie et de Physique (на французском языке): 371–385 – через Gallica, но не учитывает это как описание невероятно легкого синтеза с гидролизуемым продуктом.
^ Перейти обратно: ^а ^б ^с Мой, Дэвид; Янг, Арчи Р. II (5 мая 1965 г.). «Получение гексафторарсената фтородиазония (N ₂ F ⁺АсФ ⁻ [ sic ]) из цис -дифтордиазина». Журнал Американского химического общества . 87 (9): 1889–1892. doi : 10.1021/ja01087a010 .
^ Перейти обратно: ^а ^б Десс, Гарри Мартин (9 февраля 1955 г.). Получение и свойства комплексных фторарсенатных соединений (Диссертация). Мичиганский университет. Отрывок из Журнала Американского химического общества , DOI 10.1021/ja01564a018 .
^ Перейти обратно: ^а ^б Лоулесс, Эдвард В.; Виганд, Си Джей Уэсли; Мизумото, Юкио; Вайс, Констанс (28 июля 1970 г.). «Гексафторарсенат лития и гексафтормышьяковая кислота». Неорганическая химия . 10 (5) (опубликовано в 1971 г.): 1084–1086. дои : 10.1021/ic50099a048 .
^ Майя Мело, Сержио; Соуза Сильвейра, Александр (3 февраля 1983 г.). «Гексафторарсенат как некоординирующий анион в комплексах лантаноидов с дифенилсульфоксидным лигандом». Журнал менее распространенных металлов . 94 (2). Нидерланды: Elsevier Sequoia: 305–308. дои : 10.1016/0022-5088(83)90029-2 .
^ Демарто, Дэррил Д.; Лам, Уильям Ю.; О'Брайен, Брайан А.; Ши-Цзин Чанг (5 декабря 1983 г.). «Новые соли гексафторарсената аммония, полученные в результате реакции (CF ₃ ) ₂ NH, CF ₃ N(OCF ₃ )H, CF ₃ N[OCF(CF ₃ ) ₂ ]H, CF ₃ NHF и SF ₅ NHF с сильной кислотой HF/ АсФ ₅ ». Журнал химии фтора . 25 (3). Нидерланды: Elsevier Sequoia SA (опубликовано в 1984 г.): 387–394. дои : 10.1016/S0022-1139(00)81212-9 .
^ Аксхаузен, Иоахим; Люкс, Карин; Корнат, Андреас (2014). «Существование гексафтормышьяковой (V) кислоты». Angewandte Chemie, международное издание . 53 (14). Уайли: 3720–3721. дои : 10.1002/anie.201308023 . ПМИД 24446235 .
^ Дэвидсон, Д.В.; Калверт, LD; Ли, Ф.; Рипмистер, Дж. А. (31 июля 1980 г.). «Фторид водорода, содержащий изоструктурные гидраты гексафторфосфорной, гексафтормышьяковой и гексафторсурьмяной кислот». Неорг. Хим . 20 (опубликовано в 1981 г.): 2013–2016 гг. дои : 10.1021/ic50221a016 . Также опубликовано как NRCC 18823.
^ Перейти обратно: ^а ^б Фогель, Флорида; Фоли, GMT; Целлер, К.; Фалардо, скорая помощь; Ган, Дж. (1977). «Высокая электропроводность графита, интеркалированного фторидами кислот». Материаловедение и инженерия . 31 . Нидерланды/Лозанна, Швейцария: Elsevier Sequoia SA: 261–265. дои : 10.1016/0025-5416(77)90043-X .
^ Милликен, Дж.В.; Фишер, Дж. Э. (1 мая 1983 г.). «Предел ионной соли в интеркаляционных соединениях графит-фторарсенат». Дж. Хим. Физ . 78 (9) (опубликовано 31 августа 1998 г.): 5800–5808. Бибкод : 1983ЖЧФ..78.5800М . дои : 10.1063/1.445423 .

[1] Рафф, Отто; Штойбер, Курт; Граф, Гюго (1 мая 1908 г.). «О сплавлении пентафторидов мышьяка и сурьмы с нитрозилфторидом » . Журнал неорганической и общей химии (на немецком языке). Уайли: 325–337. дои : 10.1002/zaac.19080580130 .
Десс 1955 цитирует Мариньяк, MC (1867 г.). «Sur Quelques Fluosels de l'Antimoine et de l'Arsenic» [О некоторых фтористых солях сурьмы и мышьяка]. Annales de chimie et de Physique (на французском языке): 371–385 – через Gallica, но не учитывает это как описание невероятно легкого синтеза с гидролизуемым продуктом.

[N2FSalt-2] Перейти обратно: ^а ^б ^с Мой, Дэвид; Янг, Арчи Р. II (5 мая 1965 г.). «Получение гексафторарсената фтородиазония (N ₂ F ⁺АсФ ⁻ [ sic ]) из цис -дифтордиазина». Журнал Американского химического общества . 87 (9): 1889–1892. doi : 10.1021/ja01087a010 .

[DessThesis-3] Перейти обратно: ^а ^б Десс, Гарри Мартин (9 февраля 1955 г.). Получение и свойства комплексных фторарсенатных соединений (Диссертация). Мичиганский университет. Отрывок из Журнала Американского химического общества , DOI 10.1021/ja01564a018 .

[BattSynth-4] Перейти обратно: ^а ^б Лоулесс, Эдвард В.; Виганд, Си Джей Уэсли; Мизумото, Юкио; Вайс, Констанс (28 июля 1970 г.). «Гексафторарсенат лития и гексафтормышьяковая кислота». Неорганическая химия . 10 (5) (опубликовано в 1971 г.): 1084–1086. дои : 10.1021/ic50099a048 .

[NCA-5] Майя Мело, Сержио; Соуза Сильвейра, Александр (3 февраля 1983 г.). «Гексафторарсенат как некоординирующий анион в комплексах лантаноидов с дифенилсульфоксидным лигандом». Журнал менее распространенных металлов . 94 (2). Нидерланды: Elsevier Sequoia: 305–308. дои : 10.1016/0022-5088(83)90029-2 .

[OrgDonors-6] Демарто, Дэррил Д.; Лам, Уильям Ю.; О'Брайен, Брайан А.; Ши-Цзин Чанг (5 декабря 1983 г.). «Новые соли гексафторарсената аммония, полученные в результате реакции (CF ₃ ) ₂ NH, CF ₃ N(OCF ₃ )H, CF ₃ N[OCF(CF ₃ ) ₂ ]H, CF ₃ NHF и SF ₅ NHF с сильной кислотой HF/ АсФ ₅ ». Журнал химии фтора . 25 (3). Нидерланды: Elsevier Sequoia SA (опубликовано в 1984 г.): 387–394. дои : 10.1016/S0022-1139(00)81212-9 .

[Molec-7] Аксхаузен, Иоахим; Люкс, Карин; Корнат, Андреас (2014). «Существование гексафтормышьяковой (V) кислоты». Angewandte Chemie, международное издание . 53 (14). Уайли: 3720–3721. дои : 10.1002/anie.201308023 . ПМИД 24446235 .

[Struct-8] Дэвидсон, Д.В.; Калверт, LD; Ли, Ф.; Рипмистер, Дж. А. (31 июля 1980 г.). «Фторид водорода, содержащий изоструктурные гидраты гексафторфосфорной, гексафтормышьяковой и гексафторсурьмяной кислот». Неорг. Хим . 20 (опубликовано в 1981 г.): 2013–2016 гг. дои : 10.1021/ic50221a016 . Также опубликовано как NRCC 18823.

[CIntercal-9] Перейти обратно: ^а ^б Фогель, Флорида; Фоли, GMT; Целлер, К.; Фалардо, скорая помощь; Ган, Дж. (1977). «Высокая электропроводность графита, интеркалированного фторидами кислот». Материаловедение и инженерия . 31 . Нидерланды/Лозанна, Швейцария: Elsevier Sequoia SA: 261–265. дои : 10.1016/0025-5416(77)90043-X .

[NoRedox-10] Милликен, Дж.В.; Фишер, Дж. Э. (1 мая 1983 г.). «Предел ионной соли в интеркаляционных соединениях графит-фторарсенат». Дж. Хим. Физ . 78 (9) (опубликовано 31 августа 1998 г.): 5800–5808. Бибкод : 1983ЖЧФ..78.5800М . дои : 10.1063/1.445423 .

[1]

[2]

[3]

[4]

[5]

[6]

[7]

[8]

[9]

[10]