Fluorid železitý - Iron(III) fluoride
 | |
 | |
| Jména | |
|---|---|
| Ostatní jména fluorid železitý, fluorid železitý | |
| Identifikátory | |
| |
3D model (JSmol ) | |
| ChemSpider | |
| Informační karta ECHA | 100.029.093  |
PubChem CID | |
| Číslo RTECS |
|
| UNII | |
Řídicí panel CompTox (EPA) | |
| |
| |
| Vlastnosti | |
| FeF3 | |
| Molární hmotnost | 112,840 g / mol (bezvodý) 166,89 g / mol (trihydrát) |
| Vzhled | světle zelené krystaly |
| Hustota | 3,87 g / cm3 (bezvodý) 2,3 g / cm3 (trihydrát) |
| Bod tání | > 1 000 ° C (1 830 ° F; 1 270 K) |
| málo rozpustný (bezvodý) 49,5 g / 100 ml (trihydrát) | |
| Rozpustnost | zanedbatelné v alkohol, éter, benzen |
| +13,760·10−6 cm3/ mol | |
| Struktura | |
| Kosodélník, hR24 | |
| R-3c, č. 167 | |
| Nebezpečí | |
| Hlavní nebezpečí | Korozívní |
| Bezpečnostní list | Externí BL |
| Piktogramy GHS |   [1] |
| Signální slovo GHS | Nebezpečí[1] |
| H302, H312, H332, H314[1] | |
| P260, P301 + 330 + 331, P303 + 361 + 353, P305 + 351 + 338, P405, P501[1] | |
| Související sloučeniny | |
jiný anionty | Oxid železitý, Chlorid železitý |
jiný kationty | Fluorid manganatý, Cobalt (III) fluorid, Ruthenium (III) fluorid |
Související sloučeniny | Fluorid železitý |
Pokud není uvedeno jinak, jsou uvedeny údaje o materiálech v nich standardní stav (při 25 ° C [77 ° F], 100 kPa). | |
 ověřit (co je   ?) | |
| Reference Infoboxu | |
Fluorid železitý, také známé jako fluorid železitý, jsou anorganické sloučeniny se vzorcem FeF3(H2Ó)X kde x = 0 nebo 3. Zajímají je hlavně vědci, na rozdíl od souvisejících chloridy železa. Bezvodý fluorid železitý je bílý, zatímco hydratované formy jsou světle růžové.[2]
Chemické a fyzikální vlastnosti
Fluorid železitý je tepelně odolný, antiferomagnetický[3] pevná látka skládající se z vysoká rotace Fe (III) center, což odpovídá bledým barvám všech forem tohoto materiálu. Bezvodý fluorid železitý i jeho hydráty jsou hygroskopický.
Struktura
Bezvodá forma má jednoduchou strukturu s osmistěn Fe (III) F6 centra propojená lineárními vazbami Fe-F-Fe. V jazyce krystalografie, jsou krystaly klasifikovány jako kosodélník s R-3c vesmírná skupina.[4] Strukturální motiv je podobný tomu, který je vidět na ReO3. Ačkoli je pevná látka netěkavá, odpařuje se při vysokých teplotách, plyn při 987 ° C sestává z FeF3, rovinná molekula D.3h symetrie se třemi stejnými vazbami Fe-F, každá o délce 176,3 pm.[5] Při velmi vysokých teplotách se rozkládá na FeF2 a F2.[4]
Dvě krystalické formy - nebo více technicky, polymorfy —FeF3· 3H2O jsou známy formy α a β. Ty se připravují odpařením HF roztok obsahující Fe3+ při pokojové teplotě (forma α) a nad 50 ° C (forma β). The vesmírná skupina formy β je P4 / m a forma α udržuje prostorovou skupinu P4 / m se substrukturou J6. Pevná forma α je nestabilní a během dnů se převádí na formu β. Tyto dvě formy se vyznačují rozdílem v rozdělení kvadrupólu od jejich Mössbauer spektra.[6]
Příprava, výskyt, reakce
Bezvodý fluorid železitý se připravuje zpracováním prakticky jakékoli bezvodé sloučeniny železa s fluorem. Praktičtěji a jako většina fluoridů kovů se připravuje zpracováním odpovídajících látek chlorid s fluorovodíkem:[7]
- FeCl3 + 3 HF → FeF3 + 3 HCl
Rovněž se tvoří jako pasivační film při kontaktu mezi železem (a ocelí) a fluorovodík.[8] Hydráty krystalizují z vodné kyseliny fluorovodíkové.[6]
Materiál je akceptor fluoridů. S xenon hexafluorid tvoří [FeF4] [XeF5].[4]
Čistý FeF3 mezi minerály zatím není známa. Hydratovaná forma je však známá jako velmi vzácná fumarolický minerál topsøeite. Obecně trihydrát, jeho chemie je o něco složitější: FeF [F0.5(H2Ó)0.5]4· H2Ó.[9][10]
Aplikace
Primární komerční využití fluoridu železitého při výrobě keramiky.[11]
Nějaký křížová vazebná reakce jsou katalyzovány sloučeninami na bázi fluoridu železitého. Kopulace biarylových sloučenin je konkrétně katalyzována hydratovanými komplexy fluoridu železnatého o N-heterocyklický karben ligandy. Podobné reakce také katalyzují jiné fluoridy kovů.[12][13] Bylo také prokázáno, že fluorid železitý katalyzuje chemoselektivní přidání kyanidu k aldehydům za vzniku kyanohydriny.[14]
Bezpečnost
Bezvodý materiál je silné dehydratační činidlo. Tvorba fluoridu železitého mohla být zodpovědná za výbuch lahve s plynným fluorovodíkem.[15]
Reference
- ^ A b C d „Fluorid železitý“. Americké prvky. Citováno 5. listopadu 2018.
- ^ Housecroft, Catherine E .; Sharpe, Alan G. (2008) Anorganická chemie (3. vyd.), Pearson: Prentice Hall. ISBN 978-0-13-175553-6.
- ^ Wollan, E.O .; Child, H. R .; Koehler, W. C .; Wilkinson. M. K. (listopad 1958). "Antiferomagnetické vlastnosti trifluoridů skupiny železa". Fyzický přehled. 112 (4): 1132–1136. doi:10.1103 / PhysRev.112.1132.
- ^ A b C Greenwood, Norman N.; Earnshaw, Alan (1997). Chemie prvků (2. vyd.). Butterworth-Heinemann. ISBN 978-0-08-037941-8.
- ^ Hargittai, M .; Kolonits, M .; Tremmel, J .; Fourquet. J .; Ferey, G. (leden 1990). "Molekulární geometrie trifluoridu železa z difrakce elektronů a opětovné vyšetřování fluoridu hlinitého". Strukturální chemie. 1 (1): 75–78. doi:10.1007 / BF00675786. S2CID 96178006.
- ^ A b Karraker, D. G .; Smith, P. K. (březen 1992). „α- a β-FeF3• 3H2O Revisited: Krystalová struktura a 57Fe Mössbauer Spectra “. Anorganická chemie. 31 (6): 1118–1120. doi:10.1021 / ic00032a042.
- ^ Příručka preparativní anorganické chemie, 2. vyd. Edited by G. Brauer, Academic Press, 1963, NY. Sv. 1. str. 266-7.
- ^ J. Aigueperse, P. Mollard, D. Devilliers, M. Chemla, R. Faron, R. Romano, J. P. Cuer, „Fluorine Compounds, Anorganic“ v Ullmann's Encyclopedia of Industrial Chemistry, Wiley-VCH, Weinheim, 2005.doi:10.1002 / 14356007.a11_307
- ^ https://www.mindat.org/min-51561.html
- ^ https://www.ima-mineralogy.org/Minlist.htm
- ^ „Fluorid železitý.“ CAMEO Chemicals. Národní úřad pro oceán a atmosféru. Web. 7. dubna 2010. <http://cameochemicals.noaa.gov/chemical/3468 >
- ^ Hatakeyama, T .; Nakamura M. (červenec 2007). „Selektivní biarylové vazby katalyzované železem: Pozoruhodné potlačení homocouplingu fluoridovým aniontem“. Journal of the American Chemical Society. 129 (32): 9844–9845. doi:10.1021 / ja073084l. PMID 17658810.
- ^ Hatakeyama, T .; Hashimoto, S .; Ishizuka, K .; Nakamura, M. (červenec 2009). „Vysoce selektivní biarylové křížové vazebné reakce mezi arylhalogenidy a arylgrignardovými činidly: nová kombinace katalyzátorů N-heterocyklických karbenů a fluoridů železa, kobaltu a niklu“. Journal of the American Chemical Society. 131 (33): 9844–9845. doi:10.1021 / ja9039289. PMID 19639999.
- ^ Bandgar, B. T .; Kamble, V. T. (červenec 2001). "Organické reakce ve vodném prostředí: FeF3 katalyzovaná chemoselektivní adice kyanotrimethylsilanu na aldehydy ". Zelená chemie. 3 (5): 265. doi:10.1039 / b106872p.
- ^ „Nedávná exploze přednáškové lahve s fluorovodíkem ... znovu vyvolala obavy, že tlakové lahve mohou být obzvláště nebezpečné“ (PDF). Kalifornská univerzita v San Francisku. Archivovány od originál (PDF) dne 01.09.2006.