五氟化锑

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五氟化锑
IUPAC名
Antimony(V) fluoride
氟化锑(V)
英文名 Antimony pentafluoride
识别
CAS号 7783-70-2
性质
化学式 SbF5
摩尔质量 216.74 g·mol⁻¹
外观 无色粘稠液体
密度 4.07
熔点 8.3 °C (281.3 K)
沸点 141 °C (414 K)
溶解性 反应
溶解性SO2SO2FCl 可溶
危险性
NFPA 704
NFPA 704.svg
0
4
1
 
若非注明,所有数据均出自一般条件(25 ℃,100 kPa)下。

五氟化銻是化學式為 SbF5无机化合物。它是無色黏稠液體,是很强的路易斯酸,而且是超強酸氟銻酸(目前所知最強的酸)的组分。這個化合物的一些有趣的特徵為它的路易士酸性,它幾乎與目前已知的所有化合物產生反應。[1]

結構和化學反應[编辑]

在氣態時,SbF5 采取 D3h 对称群,为三角雙錐構型(如圖)。在液態和固態時結構更為複雜。液態時含有聚合物,且每個 Sb 都是八面體,其通式為 [SbF4(μ-F)2]n。在晶態時為四聚体,即化学式為 [SbF4(μ-F)]4。在四聚体的八元 Sb4F4 環中的 Sb-F 鍵长为 2.02 Å;对于其他与四個Sb相连的 F 配體,其 Sb-F 键较短為 1.82 Å。[2] 同族的 PF5AsF5 在液態和固態時都為單體,可能是因為中心原子的體積較小,限制了配位數的缘故。BiF5 为聚合态。[3]

SbF5 是很强的路易斯酸,对 F 的亲合力尤其显著,生成很稳定的 [SbF6] 阴离子。[SbF6] 可继续与五氟化锑反应生成 [Sb2F11]

因此五氟化锑可增强 HF 的布朗斯特酸性,也可加强 F2氧化性。如五氟化锑存在下,氟气可将氧气氧化成 O2+[4]

SbF5 + ½F2 + O2 → [O2]+[SbF6]

首次用化学方法制取氟气也利用了五氟化锑的强路易斯酸性,过程为:

2 SbF5 + K2MnF6 → 2 KSbF6 + MnF3 + 0.5 F2

反应中的 K2MnF6 可通过 KMnO4KFHFH2O2 反应制取。SbF5 对 F 的强亲合力及 MnF4 的不稳定性使得制取氟气的反应可以发生,机理类似于“强酸制弱酸”,只不过酸为路易斯酸而已。

制备[编辑]

五氟化锑可通过五氯化锑与无水氢氟酸的反应来制备:

\rm SbCl_5+5 HF\rightarrow SbF_5+5 HCl\,

也可以通过三氟化锑与氟气反应来制备。

安全性[编辑]

SbF5 和很多化合物劇烈反應,常常釋放有毒的氟化氫

參考资料[编辑]

  1. ^ Olah, G. A.; Prakash, G. K. S.; Wang, Q.; Li, X.-y."Antimony(V) Fluoride" in Encyclopedia of Reagents for Organic Synthesis (Ed: L. Paquette) 2004, J. Wiley & Sons, New York. DOI: 10.1002/047084289.
  2. ^ Edwards, A. J.; Taylor, P. "Crystal structure of Antimony Pentafluoride" Journal of the Chemical Society, Chemical Communications 1971, pp. 1376-7.doi:10.1039/C29710001376
  3. ^ Holleman, A. F.; Wiberg, E. "Inorganic Chemistry" Academic Press: San Diego, 2001. ISBN 0-12-352651-5.
  4. ^ Shamir, J.; Binenboym, J. "Dioxygenyl Salts" Inorganic Syntheses, 1973, XIV, 109-122. ISSN 0073-8077ISSN 0073-8077

外部連結[编辑]