Фторид кобальта(III)
 | |
 | |
| Имена | |
|---|---|
| Другие имена Трифторид кобальта фторид кобальта Фторид кобальта Трифторид кобальта | |
| Идентификаторы | |
| |
3D model ( JSmol ) | |
| ХимическийПаук | |
| Информационная карта ECHA | 100.030.045 |
| Номер ЕС |
|
ПабХим CID | |
| НЕКОТОРЫЙ | |
Панель управления CompTox ( EPA ) | |
| Характеристики | |
| КоФ 3 | |
| Молярная масса | 115.928 g/mol |
| Появление | коричневый порошок |
| Плотность | 3,88 г/см 3 |
| Температура плавления | 927 ° C (1701 ° F; 1200 К) |
| реагирует | |
| +1900.0·10 −6 см 3 /моль | |
| Структура | |
| шестиугольный | |
| Опасности | |
| NFPA 704 (огненный алмаз) | |
| Родственные соединения | |
Другие анионы | оксид кобальта(III) , хлорид кобальта(III) |
Другие катионы | фторид железа(III) , фторид родия(III) |
Родственные соединения | фторид кобальта(II) |
Если не указано иное, данные приведены для материалов в стандартном состоянии (при 25 °C [77 °F], 100 кПа). | |
Фторид кобальта(III) представляет собой неорганическое соединение формулы КоФ 3 . гидраты Известны также . Безводное соединение представляет собой гигроскопичное твердое вещество коричневого цвета. Его используют для синтеза фторорганических соединений. [1]
Родственный хлорид кобальта (III) также известен, но он крайне нестабилен. [2] Бромид кобальта(III) и йодид кобальта(III) не синтезированы.
Структура
[ редактировать ]Безводный
[ редактировать ]Безводный трифторид кобальта кристаллизуется в ромбоэдрической группе, в частности по мотиву трифторида алюминия , с a = 527,9 пм , α = 56,97°. Каждый атом кобальта связан с шестью атомами фтора в октаэдрической геометрии с расстояниями Co–F 189 пм. Каждый фторид представляет собой двойной мостиковый лиганд. [3]
Гидраты
[ редактировать ]Гидрат CoF 3 ·3,5H 2 O известен. Предполагается, что его лучше описать как [CoF 3 (H 2 O) 3 ·0,5H 2 O. ] [3]
Есть сообщение о гидрате CoF 3 ·3,5H 2 O , изоморфен AlF 3 3H 2 О. [3]
Подготовка
[ редактировать ]Трифторид кобальта можно получить в лаборатории обработкой CoCl 2 с фтором при 250 °С: [4] [3]
- CoCl 2 + 3/2 Ф 2 → КоФ 3+ кл 2
В этой окислительно-восстановительной реакции Ко 2+ и кл. − окисляются до Ко 3+ и Cl 2 соответственно, тогда как F 2 снижается до Ф − . Оксид кобальта(II) (CoO) и фторид кобальта(II) ( CoF 2 ) также можно превратить во фторид кобальта(III) с помощью фтора. [3]
Соединение также может быть получено путем обработки CoCl 2 с трифторидом хлора ClF 3 или трифторид брома БрФ3 . [3]
Реакции
[ редактировать ]CoF 3 разлагается при контакте с водой с образованием кислорода:
- 4 CoF 3 + 2 H 2 O → 4 HF + 4 Co F2 + О2
Реагирует с фторидными солями с образованием аниона [CoF 6 ] 3− , который также имеет высокоспиновый октаэдрический центр кобальта (III).
Приложения
[ редактировать ]CoF 3 — мощный фторирующий агент. Используется в виде суспензии, CoF 3 превращает углеводороды в перфторуглероды :
- 2 CoF 3 + RH → 2 Со Ф 2 + РЧ + ВЧ
Ко F 2 является побочным продуктом.
Такие реакции иногда сопровождаются перегруппировками или другими реакциями. [1] Родственный реагент KCoF 4 более селективен. [5]
Газообразный КоФ 3
[ редактировать ]В газовой фазе CoF 3 рассчитан как плоский в основном состоянии и имеет ось вращения 3-го порядка (группа точек D 3h ). Ко 3+ ион имеет основное состояние 3d 6 5 D. Фторидные лиганды расщепляют это состояние на (в порядке энергии) 5 А', 5 Е", и 5 Э' утверждает. Первая разность энергий мала, а 5 Состояние «Е» подвержено эффекту Яна-Теллера , поэтому этот эффект необходимо учитывать, чтобы быть уверенным в основном состоянии. Понижение энергии невелико и не меняет энергетический порядок. [6] Этот расчет был первой трактовкой эффекта Яна-Теллера с использованием расчетных энергетических поверхностей.
Ссылки
[ редактировать ]- ^ Jump up to: а б Коу, PL (2004). «Фторид кобальта(III)». Энциклопедия реагентов для органического синтеза . Дж. Уайли. дои : 10.1002/047084289X.rc185 . ISBN 0471936235 .
- ^ Артур В. Честер, Эль-Ахмади Хейба, Ральф М. Дессау и Уильям Дж. Кёль младший (1969): «Взаимодействие кобальта (III) с хлорид-ионом в уксусной кислоте». Письма по неорганической и ядерной химии , том 5, выпуск 4, страницы 277-283. дои : 10.1016/0020-1650(69)80198-4
- ^ Jump up to: а б с д и ж В. Левасон и К. А. Маколифф (1974): «Химия железа, кобальта и никеля в высших степенях окисления». Обзоры координационной химии , том 12, выпуск 2, страницы 151–184. дои : 10.1016/S0010-8545(00)82026-3
- ^ HF Priest (1950): «Безводные фториды металлов». В книге «Неорганический синтез» , McGraw-Hill, том 3, страницы 171–183. два : 10.1002/9780470132340.ch47
- ^ Коу, PL «Тетрафторокобальтат (III) калия» в Энциклопедии реагентов для органического синтеза (под редакцией: Л. Пакетт), 2004, J. Wiley & Sons, Нью-Йорк. дои : 10.1002/047084289X.rp251 .
- ^ Йейтс, Дж. Х.; Питцер, Р.М. (1979). «Молекулярная и электронная структура трифторидов переходных металлов». Дж. Хим. Физ . 70 (9): 4049–4055. Бибкод : 1979JChPh..70.4049Y . дои : 10.1063/1.438027 .
Внешние ссылки
[ редактировать ]