Пентафторид фосфора
 | |
 | |
| Имена | |
|---|---|
| Название ИЮПАК Пентафторид фосфора | |
| Другие имена Фторид фосфора(V) Пентафторидофосфор Пентафторфосфоран | |
| Идентификаторы | |
3D model ( JSmol ) | |
| ХимическийПаук | |
| Информационная карта ECHA | 100.028.730 |
| Номер ЕС |
|
ПабХим CID | |
| номер РТЭКС |
|
| НЕКОТОРЫЙ | |
| Число | 2198 |
Панель управления CompTox ( EPA ) | |
| Характеристики | |
| ПФ 5 | |
| Молярная масса | 125.965 777 813 g·mol −1 |
| Появление | бесцветный газ |
| Запах | неприятный |
| Плотность | 5527 кг/м 3 |
| Температура плавления | -93,78 ° C (-136,80 ° F; 179,37 К) |
| Точка кипения | -84,6 ° C (-120,3 ° F; 188,6 К) |
| Критическая точка ( T , P ) | 19 ° C (66,2 ° F; 292,1 К), 33,9 стандартных атмосфер (3430 кПа; 498 фунтов на квадратный дюйм) |
| гидролиз | |
| Структура | |
| тригонально-бипирамидальный | |
| 0 Д | |
| Опасности | |
| точка возгорания | Невоспламеняющийся |
| Родственные соединения | |
Другие анионы | Пентахлорид фосфора Пентабромид фосфора Пентаодид фосфора |
Другие катионы | Пентафторид мышьяка Пентафторид сурьмы Пентафторид висмута |
Родственные соединения | трифторид фосфора |
Если не указано иное, данные приведены для материалов в стандартном состоянии (при 25 °C [77 °F], 100 кПа). | |
фосфора Пентафторид PF представляет 5 собой галогенид фосфора . Это бесцветный токсичный газ, дымящий на воздухе. [1] [2]
Подготовка
[ редактировать ]Пентафторид фосфора был впервые получен в 1876 году путем фторирования пентахлорида фосфора с использованием трифторида мышьяка , который остается излюбленным методом: [1]
- 3 PCl 5 + 5 AsF 3 → 3 PF 5 + 5 AsCl 3
Пентафторид фосфора можно получить прямым соединением фосфора и фтора :
- П 4 + 10 Ж 2 → 4 ПФ 5
Структура
[ редактировать ]Рентгеновские исследования монокристаллов показывают, что ПФ 5 имеет тригонально-бипирамидальную геометрию . Таким образом, он имеет два различных типа связей P-F (аксиальную и экваториальную): длина аксиальной связи P-F отличается от экваториальной связи P-F в твердой фазе, но не в жидкой или газовой фазах из-за Берри. псевдо вращение .
Спектроскопия ЯМР фтора-19 даже при таких низких температурах, как -100 ° C, не позволяет отличить аксиальную среду фтора от экваториальной. Кажущаяся эквивалентность возникает из-за низкого барьера псевдовращения по механизму Берри , посредством которого аксиальные и экваториальные атомы фтора быстро меняют положения. Кажущуюся эквивалентность F-центров в ПФ 5 впервые отметил Гутовский. [3] Объяснение было впервые описано Р. Стивеном Берри , в честь которого назван механизм Берри. Псевдовращение Берри влияет на 19 F Спектр ЯМР PF 5 , поскольку ЯМР-спектроскопия работает в миллисекундном масштабе времени. Электронография и рентгеновская кристаллография не обнаруживают этого эффекта, поскольку твердотельные структуры по отношению к молекуле в растворе статичны и не могут претерпевать необходимые изменения в положении атомов.
кислотность по Льюису
[ редактировать ]Пентафторид фосфора представляет собой кислоту Льюиса . Это свойство относится к его готовому гидролизу. Хорошо изученным аддуктом является PF 5 с пиридином . С первичными и вторичными аминами аддукты легко превращаются в димерные производные с амидными мостиками формулы [PF 4 (NR 2 )] 2 . Известны разнообразные комплексы с бидентатными лигандами. [4]
Гексафторфосфорная кислота (HPF 6 ) получается из пентафторида фосфора и фторида водорода . Его сопряженное основание, гексафторфосфат (PF 6 – ), является полезным некоординирующим анионом . Он часто используется в литий-ионных батареях , где он не только обеспечивает хорошую ионную проводимость жидкого электролита, но и пассивирует положительный алюминиевый токоотвод.
Ссылки
[ редактировать ]- ^ Jump up to: а б Квасник, В. (1963). «Фторид фосфора (V)». В Брауэр, Г. (ред.). Справочник по препаративной неорганической химии . Том. 1 (2-е изд.). Нью-Йорк: Академическая пресса. п. 190.
- ^ Гринвуд, Норман Н .; Эрншоу, Алан (1997). Химия элементов (2-е изд.). Баттерворт-Хайнеманн . ISBN 978-0-08-037941-8 .
- ^ Гутовский, Х.С.; МакКолл, Д.В.; Слихтер, КП (1953). «Мультиплеты ядерного магнитного резонанса в жидкостях». Дж. Хим. Физ. 21 (2): 279. дои : 10.1063/1.1698874 .
- ^ Вонг, Чи Ю.; Кеннеполь, Дитмар К.; Кавелл, Рональд Г. (1996). «Нейтральный шестикоординационный фосфор». Химические обзоры . 96 (6): 1917–1952. дои : 10.1021/cr9410880 . ПМИД 11848816 .