Fluorid tantaličný

Fluorid tantaličný
Obecné
Systematický názevFluorid tantaličný
Anglický názevTantalum(V) fluoride
Německý názevTantal(V)-fluorid
Sumární vzorecTaF5
Vzhledbílý prášek
Identifikace
Registrační číslo CAS7783-71-3
53161-98-1
EC-no (EINECS/ELINCS/NLP)232-022-3
PubChem82218
SMILESF[Ta](F)(F)(F)F
InChIInChI=1S/5FH.Ta/h5*1H;/q;;;;;+5/p-5
Key: YRGLXIVYESZPLQ-UHFFFAOYSA-I
Číslo RTECSWW5775000
Vlastnosti
Molární hmotnost275,95 g/mol
Teplota tání96,8 °C (206,2 °F; 369,9 K)
Teplota varu229,5 °C (445,1 °F; 502,6 K)
Hustota4,74 g/cm3
Rozpustnost ve voděRozkládá se ve vodě
Měrná magnetická susceptibilita+795.0·10−6 cm3/mol
Struktura
Krystalová strukturamonoklinická
Dipólový moment0 D
Bezpečnost
GHS05 – korozivní a žíravé látky
GHS05
GHS07 – dráždivé látky
GHS07
[1]
H-větyH302, H312, H314, H318, H332[1]
P-větyP260, P261, P264, P264+265, P270, P271, P280, P301+317, P301+330+331, P302+352, P302+361+354, P304+340, P305+354+338, P316, P317, P321, P330, P362+364, P363, P405, P501[1]
Teplota vzplanutínehořlavý
Není-li uvedeno jinak, jsou použity
jednotky SI a STP (25 °C, 100 kPa).
Některá data mohou pocházet z datové položky.

Fluorid tantaličný je anorganická sloučenina s chemickým vzorcem TaF5.

Příprava

Fluorid tantaličný byl poprvé připraven Otto Ruffem a Julianem Zednerem na Technické univerzitě v Gdaňsku, článek o jeho přípravě byl publikován 15. ledna 1909.[2]

Fluorid tantaličný lze připravit reakcí chloridu tantaličného s fluorovodíkem:[3]

TaCl5 + 5 HF → TaF5 + 5 HCl

Fluorid tantaličný lze připravit z prvků při teplotě 300 °C:[4]

2 Ta + 5 F2 → TaF5

Fluorid tantaličný lze připravit reakcí tantalu s fluoridem cínatým:[4]

2 Ta + 5 SnF2 → 2 TaF5 + 5 Sn

Vlastnosti

Fluorid tantaličný krystalizuje v monoklinické soustavě s prostorovou grupou C2/m (Číslo 12).[5] Stejně jako fluorid molybdeničný a wolframičný tvoří tetramery [MF5]4.[6] Plynný fluorid tantaličný má trigonálně pyramidální strukturu se symetrií D3h.[7]

Reaktivita

Tendence fluoridu tantaličného tvořit shluky indikuje Lewisovu kyselost monomeru. Fluorid tantaličný reaguje se zdroji fluoridů za vzniku iontů [TaF6]−, [TaF7]2− a [TaF8]3−. S neutrálními Lewisovými bázemi, jako diethylether tvoří fluorid tantaličný adukty.

Fluorid tantaličný se využívá s fluorovodíkem jako katalyzátor alkylace alkanů a alkenů a protonace aromatických sloučenin. Systém TaF5–HF je stabilní v redukujících prostředích na rozdíl od SbF5–HF.[8] V přítomnosti fluoru tvoří fluorid tantaličný anionty [TaF8]3−, [TaF7]2−, nebo [TaF6]−, v závislosti na povaze kationtu a koncentraci HF. Vysoké koncentrace HF zvýhodňují hexafluorid na základě tvorby HF −
2 :[9]

[TaF7]2− + HF ⇌ [TaF6]− + HF −
2 

Sůl M3TaF8 byla krystalizovaná. Pro K+ = M+ se krystaly skládají z aniontů [TaF7]2− společně s fluorem nekoordinují za vzniku pětimocného tantalu.[10] Pro M+ = M+ se krystaly skládají z aniontů [TaF8]3−.[11]

Řez strukturou Na3TaF8 (Ta = tyrkysová, F = zelená).

Význam pro separaci tantalu a niobu

Pomocí Marignakova procesu lze separovat niob a tantal frakční krystalizací K2TaF7 z roztoku kyseliny fluorovodíkové. Za těchto podmínek tvoří niob K2NbOF5, který je více rozpustný než K2TaF7. Redukcí K2TaF7 sodíkem vzniká kovový tantal.[12]

Využití

Fluorid tantaličný se využívá s fluorovodíkem jako katalyzátor a superkyselina.[6][13]

Odkazy

Reference

V tomto článku byly použity překlady textů z článků Tantalum(V) fluoride na anglické Wikipedii a Tantal(V)-fluorid na německé Wikipedii.

  1. ↑ a b c PUBCHEM. Tantalum pentafluoride. pubchem.ncbi.nlm.nih.gov [online]. [cit. 2024-01-22]. Dostupné online. (anglicky) 
  2. ↑ RUFF, Otto. Über einige neue Fluoride. Berichte der deutschen chemischen Gesellschaft. 1909-01, roč. 42, čís. 1, s. 492–497. Dostupné online [cit. 2024-01-22]. ISSN 0365-9496. DOI 10.1002/cber.19090420175. (anglicky) 
  3. ↑ BRAUER, Georg. Handbuch der präparativen anorganischen Chemie. [s.l.]: F. Enke 626 s. Dostupné online. ISBN 978-3-432-02328-1. S. 262. (německy) 
  4. ↑ a b HAGEN, A. P. Inorganic Reactions and Methods, The Formation of Bonds to Halogens (Part 2). [s.l.]: John Wiley & Sons 525 s. Dostupné online. ISBN 978-0-470-14539-5. S. 288. (anglicky) 
  5. ↑ ANS, Jean d'; LAX, Ellen. Taschenbuch für Chemiker und Physiker. [s.l.]: Springer 1504 s. Dostupné online. ISBN 978-3-540-60035-0. S. 752. (německy) 
  6. ↑ a b ALSFASSER, Ralf. Moderne anorganische Chemie: mit CD-ROM. [s.l.]: de Gruyter 902 s. Dostupné online. ISBN 978-3-11-019060-1. S. 104, 343. (německy) 
  7. ↑ WIBERG, Egon; WIBERG, Nils. Inorganic Chemistry. [s.l.]: Academic Press 1958 s. Dostupné online. ISBN 978-0-12-352651-9. (anglicky) 
  8. ↑ OLAH, George A.; PRAKASH, G. K. Surya; SOMMER, Jean. Superacid Chemistry. [s.l.]: Wiley 872 s. Dostupné online. ISBN 978-0-471-59668-4. S. 60. (anglicky) 
  9. ↑ AGULYANSKY, Anatoly. Chemistry of Tantalum and Niobium Fluoride Compounds. [s.l.]: Elsevier Science 408 s. Dostupné online. ISBN 978-0-444-51604-6. S. 134. (anglicky) 
  10. ↑ SMRČOK, Ľubomír; ČERNÝ, Radovan; BOČA, Miroslav. K3TaF8 from laboratory X-ray powder data. Acta Crystallographica Section C Crystal Structure Communications. 2010-02-15, roč. 66, čís. 2, s. i16–i18. Dostupné online [cit. 2024-01-29]. ISSN 0108-2701. DOI 10.1107/S0108270109055140. PMID 20124670. 
  11. ↑ LANGER, Vratislav; SMRČOK, Ľubomír; BOČA, Miroslav. Redetermination of Na3TaF8. Acta Crystallographica Section C Crystal Structure Communications. 2010-09-15, roč. 66, čís. 9, s. i85–i86. Dostupné online [cit. 2024-01-29]. ISSN 0108-2701. DOI 10.1107/S0108270110030556. PMID 20814090. 
  12. ↑ ANDERSSON, Klaus; REICHERT, Karlheinz; WOLF, Rüdiger. Tantalum and Tantalum Compounds. Příprava vydání Wiley-VCH Verlag GmbH & Co. KGaA. Weinheim, Germany: Wiley-VCH Verlag GmbH & Co. KGaA Dostupné online. ISBN 978-3-527-30673-2. DOI 10.1002/14356007.a26_071. (anglicky) 
  13. ↑ OLAH, George A.; PRAKASH, G. K. Surya; SOMMER, Jean. Superacid Chemistry. [s.l.]: John Wiley & Sons 873 s. Dostupné online. ISBN 978-0-470-42154-3. S. 60. (anglicky) 

Související články

Média použitá na této stránce

260875-ICSD.png
Autor: Smokefoot, Licence: CC BY-SA 4.0
Portion of Na3TaF8 structure, highlighting crosslinking of Na+ (violet) and Ta(V) (turquoise) by fluoride (green)