五氟化铌

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五氟化铌
IUPAC名
氟化铌(V)
五氟化铌
识别
CAS号 7783-68-8
PubChem 82217
性质
化学式 NbF5
摩尔质量 187.898 g·mol⁻¹
外观 无色单斜晶体
吸水性
密度 3.293 g/cm3
熔点 303 °C
沸点 523 °C
溶解性 反应
溶解性 微溶于氯仿二硫化碳硫酸
危险性
欧盟编号 未提及
闪点 不可燃
相关物质
其他阴离子 五氯化铌
五溴化铌
五碘化铌
其他阳离子 五氟化钒
五氟化钽
相关铌氟化物 三氟化铌
四氟化铌
若非注明,所有数据均出自一般条件(25 ℃,100 kPa)下。

五氟化铌,也称氟化铌(V),化学式为NbF5。它是一种无色的单斜晶体,通常用作化学的起始原料。

制备[编辑]

五氟化铌是从铌矿石中提炼金属铌的中间产物。它也可由金属铌在250至300°C发生氟化反应制得,氟化剂可使用氟气、无水氟化氢二氟化锡。将五氟化铌蒸汽在派热克斯玻璃石英玻璃管中浓缩,然后在120°C下真空升华即可收集到无色晶体。如果与无水氟化氢反应,则会生成五氟化铌与三氟化铌的混合物。

\rm \ 2Nb + 5F_2 \xrightarrow{\Delta} 2NbF_5
\rm \ 2Nb + 5SnF_2 \xrightarrow{\Delta} 2NbF_5 + 5Sn

如果将金属铌溶于浓硝酸氢氟酸的混合酸(或浓氢氟酸),蒸干溶液并灼烧残渣可得到一氟二氧化铌(NbO2F),因此不常用该法制备五氟化铌。

五氟化铌也可由氟气、氟化锌、无水氟化氢与五氯化铌反应制得:

\rm \ 2NbCl_5 + 5F_2 \xrightarrow{\Delta} 2NbF_5 + 5Cl_2

氟配合物热分解法也经常被使用:

\rm \ (BrF_2)NbF_6 \xrightarrow{\Delta} BrF_3 + NbF_5
\rm \ K_2NbF_7 + 2AlF_3 \xrightarrow{1073K} KAlF_4 + NbF_5

性质[编辑]

五氟化铌吸水性很强,在空气中就会潮解,但速率较慢不冒烟。因此不可能在水溶液中制得五氟化铌。五氟化铌气态时为三角双锥形分子,液态时为双聚体,固态时为四聚体。固态五氟化铌是由四个[NbF6]八面体组成的,铌不仅与五个氟原子成键,还互相通过金属—金属键形成四边形的骨架。液态五氟化铌还会发生自耦电离

\rm \ 2NbF_5 \rightleftharpoons NbF_4^+ + NbF_6^-(小于1%)

五氟化铌是强路易斯酸,可溶于水和酸。溶解的过程还伴随着水解,产生氟氧化铌氢氟酸。与碱溶液反应产生组成不定的水合五氧化二铌沉淀。[1]

参考资料[编辑]

  1. ^ 张青莲. 《无机化学丛书》第八卷:钛分族、钒分族、铬分族. 北京: 科学出版社. : P328–329. ISBN 7-03-002238-6. 

外部链接[编辑]