헥사플루오리드

Hexafluoride

육불화합물은 일반 공식 QXFn6, QXFn6m− 또는 QXF를n6m+ 가진 화학 화합물이다.많은 분자들이 이 공식에 적합하다.중요한 육불화합물은 인산암 채굴의 부산물인 헥사플루오로실산(HSiF26)이다.원자력 산업에서, 6불화 우라늄(UF6)은 이 원소의 정화에 중요한 매개체다.

육불화합물

양이온성 육불화합물은 존재하지만 중성 또는 음이온성 육불화합물보다 희소하다.헥사플루오로클로로민(ClF6+), 헥사플루오로브로민(BrF6+) 양이온 등이 대표적이다.[1]

육불화 음이온

헥사플루오로인산염 음이온의 구조, PF6−.

많은 원소들이 음이온성 육불화물을 형성한다.상업적 관심사는 헥사플루오로인산염(PF)6−과 헥사플루오로실산염(SiF62−)이다.

많은 전이 금속들이 육불화 음이온을 형성한다.종종 모노니언은 중성 육불화물의 감소에 의해 생성된다.예를 들어 PtF는6− O에2 의한 PtF의6 감소에 의해 발생한다.매우 기본적인 성질과 산화에 대한 저항성 때문에 불소 리간드는 육불화산염(IV)과 같이 드물게 높은 산화 상태에서 일부 금속을 안정화시킨다.CuF2-6 및 헥사플루오로니켈레이트(IV), NiF2-6.

이항 육불화합물

육불화성분
SF의6 팔면구조

17개의 원소가 이항 육불화합물을 형성하는 것으로 알려져 있다.[citation needed]이들 원소 중 9개는 전이금속, 3개는 액티니이드, 4개는 찰코균, 1개는 고귀한 기체다.대부분의 육불화합물은 녹고 끓는점이 낮은 분자 화합물이다.헥사플루오리드(S, Se, Te, W) 4개는 상온(25°C)의 기체, 1atm의 압력, 2개는 액체(Re, Mo), 나머지는 휘발성 고형분이다.6군, 찰코겐, 그리고 고귀한 가스인 육불화합물은 무색이지만, 다른 육불화합물은 흰색부터 노란색, 주황색, 빨간색, 갈색, 회색까지 다양한 색상을 가지고 있다.

이항 육불화물의 분자 기하학은 일반적으로 8각형이지만, 일부 파생물은h O 대칭에서 왜곡된다.주군 육불화합물의 경우 14전자의 고귀한 가스파생물에 대해 왜곡이 발음된다.VSEPR 이론에 따르면 가스성 XeF의6 왜곡은 비결합성 외로운 쌍에 의해 발생한다.고체 상태에서는 테트라머와 헥사머를 포함하는 복잡한 구조를 채택한다.양자 화학 계산에 따르면 ReF와6 RuF는6 사변적으로 왜곡된 구조(한 축을 따라 있는 두 개의 결합이 다른 4축보다 길거나 짧은 경우)를 가져야 하지만, 이는 실험적으로 검증되지 않았다.[2]

폴로늄 헥사플루오라이드의 상태는 불분명하며, 일부 실험 결과는 그것이 합성되었을 수도 있다고 암시하지만, 그것은 잘 특징지어지지 않았다.아래 표에 인용된 비등점은 따라서 예측이다.이런 상황에도 불구하고 일부 소식통들은 이를 알려진 화합물이라고 논평 없이 묘사하고 있다.

찰코균의 이항 육불화합물

화합물 공식 m.p(°C) b.p. (°C) subl.p. (°C) MW 고체 ρ (g cm−3) (m.p.[3] 본드 거리(pm) 색
육불화황 SF
6		 −50.8 −63.8 146.06 2.51 (−50 °C) 156.4 무색의
육불화 셀레늄 SEF
6		 −34.6 −46.6 192.95 3.27 167–170 무색의
육불화 텔루륨[4] 테프
6		 −38.9 −37.6 241.59 3.76 184 무색의
6불화 폴로늄[5][6] 포프
6		 ≈ −40? 3.76 322.99 무색의[6]

고귀한 가스의 6불화 이항

화합물 공식 m.p(°C) b.p. (°C) subl.p. (°C) MW 고체 ρ (g cm−3) 본드(pm) 색
육불화 제논 제프
6		 49.5 75.6 245.28 3.56 무색(고형)
노란색(가스)

전이 금속의 이항 육불화합물

화합물 공식 m.p(°C) b.p. (°C) subl.p. (°C) MW 고체 ρ (g cm−3) 본드(pm) 색
몰리브덴 헥사플루오리드 모프
6		 17.5 34.0 209.94 3.50 (−140 °C)[2] 181.7[2] 무색의
6불화 테크네튬 TCF
6		 37.4 55.3 (212) 3.58 (−140 °C)[2] 181.2[2] 노랑색의
루테늄 헥사플루오라이드 루프
6		 54 215.07 3.68 (−140 °C)[2] 181.8[2] 암갈색
육불화 로듐 RHF
6		 ≈ 70 216.91 3.71 (−140 °C)[2] 182.4[2] 검게 하다
텅스텐 헥사플루오라이드 WF
6		 2.3 17.1 297.85 4.86 (−140 °C)[2] 182.6[2] 무색의
육불화 레늄 레프
6		 18.5 33.7 300.20 4.94(-140°C)[2] 182.3[2] 노랑색의
육불화 오스뮴 오스프
6		 33.4 47.5 304.22 5.09(-140°C)[2] 182.9[2] 노랑색의
육불화 이리듐 IRF
6		 44 53.6 306.21 5.11 (−140 °C)[2] 183.4[2] 노랑색의
육불화 백금 PTF
6		 61.3 69.1 309.07 5.21 (−140 °C)[2] 184.8[2] 진한 빨강

액티니이드의 이항 육불화합물

화합물 공식 m.p(°C) b.p. (°C) subl.p. (°C) MW 고체 ρ (g cm−3) 본드(pm) 색
육불화 우라늄 UF
6		 64.052 56.5 351.99 5.09 199.6 무색의
육불화 넵투늄 NpF
6		 54.4 55.18 (351) 198.1 주황색의
육불화 플루토늄 PUF
6		 52 62 (358) 5.08 197.1 갈색의

이항 육불화합물의 화학적 특성

육불화합물은 화학 반응성의 범위가 넓다.육불화황은 장력 장애로 인해 거의 불활성화되지 않고 독성이 없다(불소 원자 6개가 유황 원자를 둘러싸고 매우 빽빽하게 배열되어 있어 불소와 유황 원자의 결합을 공격하는 것은 극히 어렵다).안정성과 유전 특성, 고밀도 등으로 여러 가지 응용이 가능하다.셀레늄 헥사플루오라이드는 SF만큼6 거의 비활성화되지만 텔루륨 헥사플루오라이드는 매우 안정적이지 않아 1일 이내에 물로 가수분해할 수 있다.또한 셀레늄 헥사플루오라이드와 텔루륨 헥사플루오라이드 모두 독성이 있는 반면, 헥사플루오라이드 황은 독성이 없다.이와는 대조적으로 금속 육불화물은 부식성이 있고 쉽게 가수분해되며 물과 격렬하게 반응할 수 있다.이 중 일부는 불소화제로도 쓸 수 있다.육불화 금속은 전자 친화력이 높아 강한 산화제가 된다.[7]특히 백금 헥사플루오르화 백금 헥사플루오르화물은 디옥시겐 분자인 O를2 산화시켜 디옥시게닐 헥사플루오르플라타이트를 형성하는 능력이 뛰어나고, 제논과 반응하는 것이 관찰된 최초의 화합물이라는 점에서 주목할 만하다(제논 헥사플루오로플라타이트 참조).

이항 육불화합물의 응용

일부 금속 육불화합물은 변동성 때문에 용도를 찾는다.6불화 우라늄은 원자로용 연료를 생산하기 위해 우라늄 농축 과정에 사용된다.플루오르화 변동성은 핵연료 재처리에도 악용될 수 있다.텅스텐 헥사플루오라이드는 화학증기 증착 과정을 통해 반도체 생산에 사용된다.[8]

예측된 이항 육불화합물

육불화 라돈

제논 헥사플루오라이드의 더 무거운 호몰로뉴인 라돈 헥사플루오라이드(RnF
6)는 이론적으로 연구되었지만 아직 합성이 확인되지 않았다.[9]라돈의 더 높은 불소는 알려지지 않은 라돈 함유 제품이 6불화 크세논과 함께 증류된 실험에서 관찰되었을 수 있으며, 아마도 삼산화 라돈의 생산에서 관찰되었을 것이다: 이것들은 RnF4, RnF6 또는 둘 다였을 것이다.[10]라돈의 높은 불소를 식별하기 어려운 것은 라돈이 동력학적으로 분열을 넘어 산화되는 것을 방해하는 데서 기인할 가능성이 높다.이는 RnF의2 이온성이 강하고 RnF에서+ Rn에 대한 높은 양의 전하 때문이다.RnF2 분자의 공간적 분리가 라돈의 높은 불소를 명확하게 식별하기 위해 필요할 수 있으며, 그 중 RnF는4 6p 라돈 쉘의 스핀-오비트 분할로 인해 RnF보다6 더 안정적일 것으로 예상된다(Rn은IV 폐쇄 쉘 6s6p2
2
1/2 구성을 가질 것이다).[11]

다른이들

크립톤 헥사플루오라이드(KrF
6)는 안정적인 것으로 예측됐으나 크립톤을 Kr(II)[12] 이상으로 산화시키는 극도의 난이도로 인해 합성되지 않았다.아메리슘의 불소에 의한 아메리슘 육불화합성(AmF
6) ()IV) 플루오르화(AmF
4)는 1990년에 시도되었으나 [13]성공하지 못했으며, 플루오르화 및 헥사플루오르화(CmF6)의 열색광학적 식별도 가능했지만, 이것이 결정적인 것인지에 대해서는 논란이 되고 있다.[14]팔라듐 헥사플루오라이드(PdF
6)는 백금 헥사플루오라이드의 가벼운 호몰로뉴가 안정적인 것으로 계산되었으나 [15]아직 생산되지 않았으며, 은(AgF6)과 금 헥사플루오라이드(AuF6)의 가능성도 논의되었다.[14]몰리브덴 헥사플루오라이드와 텅스텐 헥사플루오라이드의 가벼운 호몰로뉴인 크롬 헥사플루오라이드(CrF
6)가 보고되었으나 알려진 펜타플루오라이드(CrF
5)를 잘못 식별한 것으로 밝혀졌다.[16]

문학

  • Galkin, N. P.; Tumanov, Yu. N. (1971). "Reactivity and Thermal Stability of Hexafluorides". Russian Chemical Reviews. 40 (2): 154–164. Bibcode:1971RuCRv..40..154G. doi:10.1070/RC1971v040n02ABEH001902.

참조

  1. ^ Wiberg, Wiberg & Holleman 2001, 페이지 436.
  2. ^ a b c d e f g h i j k l m n o p q r s Drews, T.; Supeł, J.; Hagenbach, A.; Seppelt, K. (2006). "Solid state molecular structures of transition metal hexafluorides". Inorganic Chemistry. 45 (9): 3782–3788. doi:10.1021/ic052029f. PMID 16634614.
  3. ^ 빌헬름 클렘과 폴 헨켈 "위버 에이니게 피시칼리스체 에겐샤프텐 폰 SF6, SEF6, TeF6 und CF4" Z. anorg. algem.1932년, 제207권, 페이지 73-86. doi:10.1002/zaac.19322070107
  4. ^ "4. Physical Constants of Inorganic Compound". CRC Handbook of Chemistry and Physics (90 ed.). Boca Raton, FL: CRC Press. 2009. pp. 4–95. ISBN 978-1-4200-9084-0.
  5. ^ CAS #35473-38-2
  6. ^ a b Holleman, Arnold Frederik; Wiberg, Egon (2001), Wiberg, Nils (ed.), Inorganic Chemistry, translated by Eagleson, Mary; Brewer, William, San Diego/Berlin: Academic Press/De Gruyter, p. 594, ISBN 0-12-352651-5
  7. ^ Bartlett, N. (1968). "The Oxidizing Properties of the Third Transition Series Hexafluorides and Related Compounds". Angewandte Chemie International Edition. 7 (6): 433–439. doi:10.1002/anie.196804331.
  8. ^ http://www.timedomaincvd.com/CVD_Fundamentals/films/W_WSi.html
  9. ^ Filatov, M.; Cremer, D. (2003). "Bonding in radon hexafluoride: An unusual relativistic problem". Physical Chemistry Chemical Physics. 2003 (5): 1103–1105. Bibcode:2003PCCP....5.1103F. doi:10.1039/b212460m.
  10. ^ Stein, L. (1970). "Ionic Radon Solution". Science. 168 (3929): 362–4. Bibcode:1970Sci...168..362S. doi:10.1126/science.168.3929.362. PMID 17809133. S2CID 31959268.
  11. ^ Liebman, Joel F. (1975). "Conceptual Problems in Noble Gas and Fluorine Chemistry, II: The Nonexistence of Radon Tetrafluoride". Inorg. Nucl. Chem. Lett. 11 (10): 683–685. doi:10.1016/0020-1650(75)80185-1.
  12. ^ Dixon, D. A.; Wang, T. H.; Grant, D. J.; Peterson, K. A.; Christe, K. O.; Schrobilgen, G. J. (2007). "Heats of Formation of Krypton Fluorides and Stability Predictions for KrF4 and KrF6 from High Level Electronic Structure Calculations". Inorganic Chemistry. 46 (23): 10016–10021. doi:10.1021/ic701313h. PMID 17941630.
  13. ^ Malm, J. G.; Weinstock, B.; Weaver, E. E. (1958). "The Preparation and Properties of NpF6; a Comparison with PuF6". The Journal of Physical Chemistry. 62 (12): 1506–1508. doi:10.1021/j150570a009.
  14. ^ a b Seppelt, Konrad (2015). "Molecular Hexafluorides". Chemical Reviews. 115 (2): 1296–1306. doi:10.1021/cr5001783. PMID 25418862.
  15. ^ Aullón, G.; Alvarez, S. (2007). "On the Existence of Molecular Palladium(VI) Compounds: Palladium Hexafluoride". Inorganic Chemistry. 46 (7): 2700–2703. doi:10.1021/ic0623819. PMID 17326630.
  16. ^ Riedel, S.; Kaupp, M. (2009). "The highest oxidation states of the transition metal elements" (PDF). Coordination Chemistry Reviews. 253 (5–6): 606–624. doi:10.1016/j.ccr.2008.07.014.[영구적 데드링크]

원천