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Fluoruro de plata (I)

El fluoruro de plata (I) es un compuesto inorgánico con la fórmula AgF. Es uno de los tres fluoruros principales de plata , siendo los otros el subfluoruro de plata y el fluoruro de plata (II) . El AgF tiene relativamente pocas aplicaciones específicas; se ha empleado como reactivo de fluoración y desililación en síntesis orgánica y en solución acuosa como tratamiento tópico de caries en odontología .

Los hidratos de AgF se presentan incoloros, mientras que las muestras anhidras puras son amarillas. [5] : 150 

Preparación

El fluoruro de plata (I) de alta pureza se puede producir calentando carbonato de plata a 310 °C (590 °F) en un entorno de fluoruro de hidrógeno , en un tubo de platino : [6] : 9 

Las vías de laboratorio para obtener el compuesto normalmente evitan el uso de fluoruro de hidrógeno gaseoso. Un método es la descomposición térmica del tetrafluoroborato de plata :

En una ruta alternativa, el óxido de plata (I) se disuelve en ácido fluorhídrico acuoso concentrado y el fluoruro de plata se precipita de la solución resultante con acetona . [6] : 10 

Propiedades

Estructura

La estructura de AgF se ha determinado por difracción de rayos X. [7] [8] : 3736  [9] A temperatura y presión ambiente, el fluoruro de plata (I) existe como el polimorfo AgF-I, que adopta un sistema cristalino cúbico con grupo espacial Fm 3 m en la notación de Hermann-Mauguin . La estructura de sal de roca es adoptada por los otros monohaluros de plata. El parámetro de red es 4.936(1) Å , significativamente menor que los de AgCl y AgBr. [10] : 562  Los estudios de difracción de neutrones y rayos X han demostrado además que a 2.70(2) GPa, se produce una transición estructural a un segundo polimorfo (AgF-II) con la estructura de cloruro de cesio y parámetro de red 2.945 Å. [11] : 7945  [12] : 770  La disminución asociada en volumen es de aproximadamente diez por ciento. [11] : 7946  Un tercer polimorfo, AgF-III, se forma al reducir la presión a 2,59(2) GPa y tiene una estructura inversa de arseniuro de níquel . Los parámetros reticulares son a = 3,244(2) Å y c = 6,24(1) Å; la estructura de sal de roca se recupera solo al reducir la presión a 0,9(1) GPa. Los tres polimorfos exhiben un comportamiento no estequiométrico bajo presiones extremas. [13] : 939  [11] : 7947 

Espectroscopia

El fluoruro de plata (I) exhibe propiedades ópticas inusuales. La teoría de bandas electrónicas simple predice que la absorción del excitón fundamental para AgF sería mayor que la de AgCl (5,10 eV) y correspondería a una transición desde una banda de valencia aniónica como para los otros haluros de plata. Experimentalmente, el excitón fundamental para AgF se encuentra en 4,63 eV. [14] : 2604  Esta discrepancia se puede explicar postulando una transición desde una banda de valencia con un carácter predominantemente de orbital 4d de plata. [10] : 563  El índice de refracción de alta frecuencia es 1,73(2). [8] : 3737 

Fotosensibilidad

A diferencia de los otros haluros de plata , el fluoruro de plata (I) anhidro no es apreciablemente fotosensible , aunque el dihidrato sí lo es. [15] : 286  [5] : 150  Teniendo en cuenta esto y la solubilidad del material en agua, no es sorprendente que haya encontrado poca aplicación en fotografía , pero puede haber sido una de las sales utilizadas por Levi Hill en su " heliocromía ", [16] aunque en 1970 se concedió una patente estadounidense para un método experimental basado en AgF. [17]

Solubilidad

A diferencia de los otros haluros de plata, el AgF es altamente soluble en agua (1800 g/L), e incluso tiene cierta solubilidad en acetonitrilo . También es único entre los compuestos de plata(I) y los haluros de plata en el sentido de que forma los hidratos AgF·(H 2 O) 2 y AgF·(H 2 O) 4 al precipitarse a partir de una solución acuosa. [18] : 1185  [19] Al igual que los fluoruros de metales alcalinos , se disuelve en fluoruro de hidrógeno para dar una solución conductora. [20]

Aplicaciones

Síntesis orgánica

El fluoruro de plata(I) se utiliza en la química de organofluoruros para la adición de fluoruro a través de enlaces múltiples. Por ejemplo, AgF se añade a perfluoroalquenos en acetonitrilo para dar derivados de perfluoroalquilplata(I). [21] : 7367  También se puede utilizar como reactivo de desulfuración-fluoración en sustratos derivados de tiourea . [19] : 562  Debido a su alta solubilidad en agua y disolventes orgánicos, es una fuente conveniente de iones fluoruro y se puede utilizar para fluorar haluros de alquilo en condiciones suaves. [2] Un ejemplo lo da la siguiente reacción: [22]

Otro método sintético orgánico que utiliza fluoruro de plata (I) es la protonación enantioselectiva de éteres de sililo enol catalizada por el complejo BINAP -AgF : [23] : 1546 

Síntesis inorgánica

La reacción del acetiluro de plata con una solución concentrada de fluoruro de plata (I) da como resultado la formación de un grupo [Ag 10 ] 2+ con forma de araña con acetiluro endoédrico. [24]

Los fluoruros de tetraalquilamonio se pueden preparar fácilmente en el laboratorio mediante la reacción del bromuro de tetraalquilamonio con una solución acuosa de AgF. [25] : 430 

Otro

Es posible recubrir una superficie de silicio con una microcapa de plata uniforme (de 0,1 a 1 μm de espesor) pasando vapor de AgF sobre ella a una temperatura de 60 a 800 °C. [26] La reacción relevante es:

Múltiples estudios han demostrado que el fluoruro de plata (I) es un agente anticaries eficaz , aunque el mecanismo es objeto de investigación actual. [27] El tratamiento es típicamente por el método "atraumático", en el que se aplica una solución acuosa de fluoruro de plata (I) al 40% en masa a las lesiones cariadas, seguido del sellado de la dentina con cemento de ionómero de vidrio . [28] Aunque el tratamiento es generalmente reconocido como seguro, la toxicidad del fluoruro ha sido una preocupación clínica significativa en aplicaciones pediátricas , especialmente porque algunas preparaciones comerciales han tenido una considerable contaminación con fluoruro de plata (II) en el pasado. [28] [29] [30] Debido a la inestabilidad de las soluciones concentradas de AgF, el fluoruro de diamina de plata (Ag (NH 3 ) 2 F) ahora se usa más comúnmente. [30] : 26  La preparación es por la adición de amoníaco a una solución acuosa de fluoruro de plata o por la disolución de fluoruro de plata en amoníaco acuoso. [31]

Referencias

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