Fluorid stříbrný - Silver(I) fluoride

„AgF“ přeadresuje tady. Pro další použití viz AgF (disambiguation).
Fluorid stříbrný
Silver (I) -fluoride-3D-ionic.png
Stříbro (I) fluorid.jpg
Jména
Název IUPAC
Fluorid stříbrný
Ostatní jména
Argentous fluorid
Monofluorid stříbrný
Identifikátory
3D model (JSmol )
Informační karta ECHA100.028.996 Upravte to na Wikidata
Číslo RTECS
  • VW4250000
UNII
Vlastnosti
AgF
Molární hmotnost126.8666 g · mol−1
Vzhledžlutohnědá pevná látka
Hustota5,852 g / cm3 (15 ° C)
Bod tání 435 ° C (815 ° F; 708 K)
Bod varu 1159 ° C (2118 ° F; 1432 K)
85,78 g / 100 ml (0 ° C)
119,8 g / 100 ml (10 ° C)
179,1 g / 100 ml (25 ° C)
213,4 g / 100 ml (50 ° C)[1]
Rozpustnost83 g / 100 g (11,9 ° C) v fluorovodík
1,5 g / 100 ml v methanolu (25 ° C)[2]
−36.5·10−6 cm3/ mol
Struktura
krychlový
Termochemie
48,1 J / mol · K.[1]
83,7 J / mol · K.[1]
-206 kJ / mol[1]
-187,9 kJ / mol[1]
Nebezpečí
Hlavní nebezpečíKorozívní
Bezpečnostní listExterní BL
Piktogramy GHSGHS05: Žíravý[3]
Signální slovo GHSNebezpečí
H314
P260, P280, P303 + 361 + 353, P304 + 340, P305 + 351 + 338, P310[4]
NFPA 704 (ohnivý diamant)
Související sloučeniny
jiný anionty
Oxid stříbrný
Chlorid stříbrný
jiný kationty
Fluorid měďnatý
Fluorid zlato
Související sloučeniny
Subfluorid stříbrný
Fluorid stříbrný
Pokud není uvedeno jinak, jsou uvedeny údaje o materiálech v nich standardní stav (při 25 ° C [77 ° F], 100 kPa).
☒N ověřit (co je šekY☒N ?)
Reference Infoboxu

Fluorid stříbrný je anorganická sloučenina se vzorcem AgF. Je to jeden ze tří hlavních fluoridy stříbra ostatní jsou subfluorid stříbrný a fluorid stříbrný. AgF má relativně málo specializovaných aplikací; bylo použito jako fluorační a desilylační činidlo v organická syntéza a ve vodném roztoku jako lokální ošetření zubního kazu v zubní lékařství.

Hydráty AgF jsou bezbarvé, zatímco čisté bezvodé vzorky jsou žluté.[5]:150

Příprava

Vysoce čistý fluorid stříbrný (I) lze vyrobit zahřátím uhličitan stříbrný do 310 ° C pod a fluorovodík prostředí, v Platina trubka:[6]:9

Ag2CO3 + 2 HF → 2 AgF + H2O + CO2

Laboratorní cesty ke sloučenině se obvykle vyhýbají použití plynného fluorovodíku. Jednou z metod je tepelný rozklad tetrafluorboritan stříbrný:

AgBF4 → AgF + BF3

Alternativní cestou oxid stříbrný se rozpustí v koncentrované vodné kyselina fluorovodíková a fluorid stříbrný se vysráží z výsledného roztoku pomocí aceton.[6]:10

Ag2O + 2 HF → 2 AgF + H2Ó

Vlastnosti

Struktura

Struktura AgF byla určena Rentgenová difrakce.[7][8]:3735 Při teplotě a tlaku okolí existuje fluorid stříbrný jako polymorf AgF-I, který přijímá a kubický krystalový systém s vesmírnou skupinou Fm3m v Hermann – Mauguinova notace. The struktura kamenné soli je přijat ostatními monohalidy stříbra. Mřížkový parametr je 4,936 (1) A, výrazně nižší než u AgCl a AgBr.[9]:562 Neutron a rentgenové difrakční studie dále ukázaly, že při 2,70 (2) GPa dochází ke strukturálnímu přechodu k druhému polymorfu (AgF-II) s chlorid česný struktura a mřížový parametr 2,945 Å.[10]:7945[11]:770 S tím spojený pokles objemu je přibližně deset procent.[10]:7946 Třetí polymorf, AgF-III, se tvoří snížením tlaku na 2,59 (2) GPa a má inverzní arzenid niklu struktura. Parametry mřížky jsou a = 3,244 (2) Á a c = 6,24 (1) Á; struktura kamenné soli je obnovena pouze po snížení tlaku na 0,9 (1) GPa. Nestechiometrické chování je vystaven všemi třemi polymorfy pod extrémními tlaky.[12]:939[10]:7947

Spektroskopie

Fluorid stříbrný vykazuje neobvyklé optické vlastnosti. Jednoduchý teorie elektronického pásma předpovídá, že zásadní exciton vstřebávání protože AgF by ležel výše než AgCl (5,10 eV) a odpovídal by přechodu z aniontového valenčního pásma jako u ostatních halogenidů stříbra. Experimentálně leží základní exciton pro AgF na 4,63 eV.[13]:2604 Tento rozdíl lze vysvětlit předpokládáním přechodu od valenčního pásma s převážně stříbrným 4d-orbitálním charakterem.[9]:563 Vysoká frekvence index lomu je 1,73 (2).[8]:3737

Fotocitlivost

Na rozdíl od ostatních halogenidy stříbra, bezvodý fluorid stříbrný (I) není znatelně fotocitlivý, i když je to dihydrát.[14]:286[5]:150 S ohledem na tuto skutečnost a na rozpustnost materiálu ve vodě není překvapením, že našel malé použití fotografování ale mohla být jednou ze solí používaných Levi Hill ve své „heliochromii“,[15] ačkoli americký patent na experimentální metodu založenou na AgF byl udělen v roce 1970.[16]

Rozpustnost

Na rozdíl od ostatních halogenidů stříbra je AgF vysoce rozpustný ve vodě (1800 g / l) a má dokonce určitou rozpustnost v acetonitril. Je také jedinečný mezi sloučeninami stříbra (I) a halogenidy stříbra v tom, že tvoří hydráty AgF · (H2Ó)2 a AgF · (H.2Ó)4 při srážení z vodného roztoku.[17]:1185[18] Jako alkalický kov fluoridy, rozpouští se v fluorovodíku za vzniku vodivého roztoku.[19]

Aplikace

Organická syntéza

Fluorid stříbrný nachází uplatnění v organofluorová chemie pro přidání fluorid napříč více dluhopisy. Například AgF přidává k perfluorualkeny v acetonitrilu za vzniku derivátů perfluoralkylsilveru (I).[20]:7367 Může být také použit jako desulfurační-fluorační činidlo na thiomočovina odvozené substráty.[18]:562 Díky své vysoké rozpustnosti ve vodě a organických rozpouštědlech je vhodným zdrojem fluorid ionty a lze je použít k fluoraci alkylhalogenidy za mírných podmínek.[2] Příklad je uveden v následující reakci:[21]

Miiller1978cycpropAgF1.svg

Další metodou organické syntézy využívající fluorid stříbrný je BINAP - AgF komplex katalyzovaný enantioselektivní protonace silyl enol ethery:[22]:1546

AgFBINAP.svg

Anorganická syntéza

Reakce acetylid stříbrný koncentrovaným roztokem fluoridu stříbrného vede k tvorbě a lustr -jako [Ag10]2+ shluk s endohedrálním acetylenediidem.[23]

Tetralkylamonium fluoridy lze pohodlně připravit v laboratoři reakcí tetralkylamoniumbromidu s vodným roztokem AgF.[24]:430

jiný

Je možné potáhnout křemíkový povrch jednotnou stříbrnou mikrovrstvou (tloušťka 0,1 až 1 μm) průchodem páry AgF při 60–800 ° C.[25] Relevantní reakce je:

4 AgF + Si → 4 Ag + SiF4

Několik studií prokázalo, že fluorid stříbrný je účinný proti zubnímu kazu agent, ačkoli mechanismus je předmětem současného výzkumu.[26] Ošetření se obvykle provádí „atraumatickou“ metodou, při které se 40% hmotnostních vodného roztoku fluoridu stříbrného (I) aplikuje na karyózní leonis, následované utěsněním dentinu skloionomerní cement.[27] Ačkoli je léčba obecně uznávána jako bezpečná, toxicita fluoridů byl v roce 2006 významným klinickým problémem pediatrické aplikace, zejména proto, že některé komerční přípravky měly značné množství fluorid stříbrný kontaminace v minulosti.[27][28][29] Kvůli nestabilitě koncentrovaných řešení AgF fluorid stříbrný diamin (Ag (NH3)2F) se nyní běžněji používá.[29]:26 Příprava se provádí přidáním amoniaku do vodného roztoku fluoridu stříbrného nebo rozpuštěním fluoridu stříbrného ve vodném amoniaku.[30]

Reference

  1. ^ A b C d E Chemister Chemical Database, Kiper Ruslan Anatolievich, 2002-15. URL: http://chemister.ru/Database/properties-en.php?dbid=1&id=1067
  2. ^ A b Busse, Juliette K .; Stoner, Eric J. (2001). "Fluorid stříbrný". E-EROS Encyclopedia of Reagents for Organic Synthesis. doi:10.1002 / 047084289X.rs016. ISBN  0471936235.
  3. ^ Sigma-Aldrich Co., Fluorid stříbrný. Citováno 2014-05-08.
  4. ^ „Fluorid stříbrný“. Americké prvky. Citováno 2018-09-07.
  5. ^ A b Palmer, William George (1954). Experimentální anorganická chemie. Archiv CUP. ISBN  9780521059022.
  6. ^ A b Roesky, Herbert W. (2012). Efektivní příprava sloučenin fluoru. Somerset, New Jersey: Wiley. ISBN  9781118409428.
  7. ^ Ott, H. (1926). "XI. Die Strukturen von MnO, MnS, AgF, NiS, SnJ4, SrCl2, BaF2; Präzisionsmessungen einiger Alkalihalogenide". Z. Kristallogr. 63 (1–6): 222–230. doi:10.1524 / zkri.1926.63.1.222. S2CID  102244646.
  8. ^ A b Bottger, G.L .; Geddes, A.L. (1972). "Mřížkové vibrace, krystalová struktura, dielektrické vlastnosti a elastické konstanty AgF". J. Chem. Phys. 56 (8): 3735–3739. Bibcode:1972JChPh..56,3735B. doi:10.1063/1.1677770.
  9. ^ A b Birtcher, R.C .; Deutsch, P.W .; Wendelken, J.F .; Kunz, A.B. (1972). "Valenční pásová struktura ve fluoridu stříbrném". J. Phys. C: Fyzika pevných látek. 5 (5): 562–6. Bibcode:1972JPhC .... 5..562B. doi:10.1088/0022-3719/5/5/008.
  10. ^ A b C Hull, S .; Berastegui, P (1998). "Vysokotlaké strukturní chování fluoridu stříbrného". J. Phys .: Condens. Hmota. 10 (36): 7945–7955. Bibcode:1998JPCM ... 10,7945H. doi:10.1088/0953-8984/10/36/005.
  11. ^ Halleck, P.M .; Jamieson, J.C. (1972). "B1 a B2 fázová změna AgF při vysokém tlaku". J. Phys. Chem. Pevné látky. 33 (4): 769–773. Bibcode:1972JPCS ... 33..769H. doi:10.1016 / s0022-3697 (72) 80093-3.
  12. ^ Jamieson, J.C .; Halleck, P.M .; Roof, R.B .; Pistorius, C.W.F.T. (1975). "Další polymorfismus a nestechiometrie v AgF". Journal of Physics and Chemistry of Solids. 36 (9): 939–944. Bibcode:1975JPCS ... 36..939J. doi:10.1016/0022-3697(75)90172-9.
  13. ^ Marchetti, A.P .; Bottger, GL (1971). "Optické absorpční spektrum AgF". Fyzický přehled B. 3 (8): 2604–7. Bibcode:1971PhRvB ... 3,2604M. doi:10.1103 / fyzrevb.3.2604.
  14. ^ Slayter, Elizabeth (1992). Světelná a elektronová mikroskopie. Cambridge University Press. ISBN  9780521339483.
  15. ^ Hill, Levi L. (1856). Pojednání o heliochromii: nebo, Výroba obrazů pomocí světla v přírodních barvách. Přijímá úplný, prostý a bezvýhradný popis procesu známého jako hillotype, včetně autorovy nově objevené kolodiochromové barvy nebo přírodních barev na kolodionizovaném skle ... Getty Research Institute. New York: Robinson & Caswell. str. 143.
  16. ^ US patent 3537855, „Fotocitlivý prvek fluoridu stříbrného“, publikováno 1971-11-3 
  17. ^ Greenwood, Norman N.; Earnshaw, Alan (1997). Chemie prvků (2. vyd.). Butterworth-Heinemann. ISBN  978-0-08-037941-8.
  18. ^ A b Tyrra, Wieland (2002). „Fluorid stříbrný (I) a příbuzné sloučeniny v chemické syntéze“. Heteroatomová chemie. 13 (6): 561–566. doi:10,1002 / hc. 10102.
  19. ^ Schwartz, Mel (2002). Encyklopedie materiálů, dílů a povrchových úprav (2. vyd.). CRC tisk. str. 305. ISBN  1420017160.
  20. ^ Miller, W. T .; Burnard, R. J. (1968). „Perfluoralkylsilverové sloučeniny“ „Název“. J. Am. Chem. Soc. 90: 7367–7368. doi:10.1021 / ja01028a047.
  21. ^ Muller, Paul; Etienne, Robert; Pfyfer, Jean; Pinenda, Nelson; Schipoff, Michel (1978). "Allylické reakce benzocyklopropenů. Diskriminace halogenových substituentů v 1, l-dihalogenobenzocyklopropenech". Helvetica Chimica Acta. 61 (7): 2482–8. doi:10,1002 / hlca.19780610719.
  22. ^ Yanagisawa, Akira; Touge, Taichiro; Takayoshi, Arai (2005). "Enantioselektivní protonace silylesterů katalyzovaných komplexem Binap⋅AgF". Angewandte Chemie International Edition. 44 (10): 1546–8. doi:10.1002 / anie.200462325. PMID  15645475.
  23. ^ Guo, Guo-Cong; Zhou, Gong-Du; Wang, Qi-Guang; Mak, Thomas C.W. (1998). „Plně zapouzdřený acetylenediid v Ag2C2.8AgF ". Angewandte Chemie International Edition. 37 (5): 630–2. doi:10.1002 / (sici) 1521-3773 (19980316) 37: 5 <630 :: aid-anie630> 3.0.co; 2-k.
  24. ^ Clark, James H. (1980). "Fluoridový iont jako báze v organické syntéze". Chemické recenze. 80 (5): 429–452. doi:10.1021 / cr60327a004.
  25. ^ Voorhoeve, R. J. H .; Merewether, J. W. (1972). „Selektivní depozice stříbra na křemík reakcí s parami fluoridu stříbrného“. J. Electrochem. Soc. 119 (3): 364–368. Bibcode:1972JElS..119..364V. doi:10.1149/1.2404203.
  26. ^ Peng, J. J-Y .; Botelho, M.G .; Matinlinna, J.P. (2012). „Sloučeniny stříbra používané ve stomatologii k léčbě zubního kazu: recenze“. Journal of Dentistry. 40 (7): 531–541. doi:10.1016 / j.jdent.2012.03.009. PMID  22484380.
  27. ^ A b Gotjamanos, Theo; Afonso, Fernando (1997). "Nepřijatelně vysoké hladiny fluoridu v komerčních přípravcích fluoridu stříbrného". Australský zubní deník. 42 (1): 52–3. doi:10.1111 / j.1834-7819.1997.tb00097.x. PMID  9078648.
  28. ^ Gotjamanos, Theo; Orton, Vergil (1998). „Abnormálně vysoké hladiny fluoridů v komerčních přípravcích obsahujících 40% roztoku fluoridu stříbrného: Kontraindikace pro použití u dětí“. Australský zubní deník. 43 (6): 422–7. doi:10.1111 / j.1834-7819.1998.tb00203.x. PMID  9973713.
  29. ^ A b Shah, Shalin; Bhaskar, Visjay; Venkatraghavan, Karthik; Choudhary, Prashant; Trivedi, Krišna; M., Ganesh (2014). „Silver Diamine Fluoride: A Review and Current Applications“. Journal of Advanced Oral Research. 5 (1): 25–35. doi:10.1177/2229411220140106. S2CID  56987580.
  30. ^ US patent 3567823, Yokomizo Ichiro a Yamaga Reiichi, „Roztok fluoridu amonného stříbrného a způsob jeho použití“, publikováno 1971-2-12