Heptafluorotantalát draselný - Potassium heptafluorotantalate
 | |
| Jména | |
|---|---|
| Název IUPAC Heptafluorotantalát disodný | |
| Systematický název IUPAC Dvojdraselný heptafluorotantal (2-) | |
| Ostatní jména Heptafluorotantalát draselný (V) Fluorotantalát draselný | |
| Identifikátory | |
3D model (JSmol ) | |
| ChemSpider | |
| Informační karta ECHA | 100.037.245  |
| Číslo ES |
|
PubChem CID | |
Řídicí panel CompTox (EPA) | |
| |
| |
| Vlastnosti | |
| K.2[TaF7] | |
| Molární hmotnost | 392,13 g / mol |
| Vzhled | bílá pevná látka |
| Hustota | 4,56 g / ml při 25 ° C |
| Bod tání | 630 až 820 ° C (1166 až 1508 ° F; 903 až 1093 K) |
| 0,5 g / 100 ml (15 ° C)[1] | |
| Nebezpečí | |
| Piktogramy GHS |   |
| Signální slovo GHS | Nebezpečí |
| H301, H315, H319, H331, H335 | |
| P261, P264, P270, P271, P280, P301 + 310, P302 + 352, P304 + 340, P305 + 351 + 338, P311, P312, P321, P330, P332 + 313, P337 + 313, P362, P403 + 233, P405, P501 | |
| Smrtelná dávka nebo koncentrace (LD, LC): | |
LD50 (střední dávka ) | 110 mg / kg (orálně: potkan) |
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 | |
Heptafluorotantalát draselný je anorganická sloučenina se vzorcem K.2[TaF7]. Je to draselná sůl heptafluorotantalátu anion [TaF7]2−. Tato bílá ve vodě rozpustná pevná látka je meziproduktem při čištění tantal od jeho rudy a je předchůdcem kovu.[2]
Příprava
Průmyslový
Heptafluorotantalát draselný je meziproduktem v průmyslové výrobě kovového tantalu. Jeho výroba zahrnuje loužení tantalové rudy, jako např columbite a tantalit, s kyselina fluorovodíková a kyselina sírová k výrobě vodorozpustného vodného pentafluorotantalátu.[2]
- Ta2Ó5 + 14 HF → 2 H2[TaF7] + 5 H2Ó
Toto řešení je vystaveno řadě extrakce kapalina-kapalina kroky k odstranění kovových nečistot (nejdůležitější niob ) před léčbou fluorid draselný vyrábět K.2[TaF7]
Laboratorní měřítko
Kyselina fluorovodíková je jak žíravá, tak toxická, takže je neatraktivní pracovat s ní; jako taková byla vyvinuta řada alternativních procesů pro syntézy v malém měřítku. Heptafluorotantalát draselný mohou produkovat oba bezvodý a mokré metody. Bezvodá metoda zahrnuje reakci oxidu tantalu s bifluorid draselný nebo amonný bifluorid podle následující rovnice:[1][3]
- Ta2Ó5 + 4 KHF2 + 6 HF → 2 K.2[TaF7] + 5 H2Ó
Metodu původně uvedl Berzelius.[4]
K.2[TaF7] lze také vysrážet z roztoků v kyselině fluorovodíkové za předpokladu, že koncentrace HF je nižší než asi 42%. Roztoky mající vyšší koncentrace HF poskytují hexafluorotantalát draselný [KTaF6]. K-sůl může být také vysrážena z roztoku v kyselina fluorovodíková z chlorid tantalitý:
- 5 HF + 2 KF + TaCl5 → K.2[TaF7] + 5 HCl
Struktura
Heptafluorotantalát draselný existuje nejméně u dvou polymorfy. α-K2[TaF7] je nejběžnější forma a krystalizuje v monoklinický P21/C vesmírná skupina.[5] Struktura se skládá z [TaF7]2− jednotky propojené ionty draslíku. [TaF7]2− mnohostěn lze popsat jako jednodílný trigonální hranoly s uzavíracím atomem umístěným na jedné z obdélníkových ploch. Atomy draslíku jsou 9 koordinované a lze je považovat za zkreslené monokappity hranaté hranoly.
Při teplotách nad 230 ° C se převádí na β-K2[TaF7], který je ortorombický (vesmírná skupina: Pnma). Tato struktura také sestává z iontů draslíku a komplexní anion [TaF7]2−. Struktura 7 souřadnic [TaF7]2− jednotek se v zásadě nemění. Atomy draslíku však nyní existují ve 2 prostředích, kde se koordinují buď s 11 nebo 8 atomy fluoru.[6][7]
Reakce
K.2[TaF7] se primárně používá k výrobě kovového tantalu snížení s sodík. K tomu dochází při přibližně 800 ° C v roztavená sůl a postupuje prostřednictvím řady potenciálních cest.[8]
K.2[TaF7] je citlivý na hydrolýzu. Například vroucí vodný roztok K.2[TaF7] poskytuje oxyfluorotantalát draselný (K.2Ta2Ó3F6), známý jako "Marignacovy sůl". Aby se zabránilo hydrolýze a současnému srážení oxyfluorotantalátu draselného, přidá se do roztoku malý přebytek HF.
Reference
- ^ A b Handbook of Preparative Anorganic Chemistry, 2. vyd. Edited by G. Brauer, Academic Press, 1963, NY. Sv. 1. str. 256.
- ^ A b Anthony Agulyanski (2004). "Chemie fluoru při zpracování tantalu a niobu". V Anatoly Agulyanski (ed.). Chemie sloučenin tantalu a fluoridu niobu (1. vyd.). Burlington: Elsevier. ISBN 9780080529028.
- ^ Agulyansky, A. "Fluorotantalát draselný v pevném, rozpuštěném a roztaveném stavu" J. Fluorine Chemistry 2003, 155-161. doi:10.1016 / S0022-1139 (03) 00190-8
- ^ J. J. Berzelius Pogg. Ann. 4, 6 (1825 #.
- ^ Torardi, C.C .; Brixner, L.H .; Blasse, G. (1987). "Struktura a luminiscence K2TaF7 a K.2NbF7". Journal of Solid State Chemistry. 67 (1): 21–25. doi:10.1016/0022-4596#87)90333-1.
- ^ Langer, V. Smrčok, L. Boča, M. "heptafluorotantalát dvojdraselný # V #, β-K2TaF7, při 509K „Acta Crystallographica Section E 2006, E62, i91-i93. doi:10.1107 / S1600536806009147
- ^ Smrčok, Ľubomír; Brunelli, Michela; Boča, Miroslav; Kucharík, Marian (8. dubna 2008). "Struktura K.2TaF7 na 993 K: kombinované použití synchrotronových práškových dat a výpočtů DFT v pevné fázi “. Journal of Applied Crystallography. 41 (3): 634–636. doi:10.1107 / S0021889808005876.
- ^ Okabe, Toru H .; Sadoway, Donald R. (1998). "Metalotermická redukce jako elektronicky zprostředkovaná reakce". Journal of Materials Research. 13 (12): 3372–3377. Bibcode:1998JMatR..13,3372O. doi:10.1557 / JMR.1998.0459.