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Bifluoruro

El ion bifluoruro es un anión inorgánico con la fórmula química [HF 2 ] . El anión es incoloro. Las sales de bifluoruro se encuentran comúnmente en las reacciones de sales de fluoruro con ácido fluorhídrico . La producción comercial de flúor implica la electrólisis de sales de bifluoruro.

Estructura y unión

El ion bifluoruro tiene una estructura lineal, centrosimétrica ( simetría D ∞h ) , con una longitud de enlace F − H de 114 pm. [1] Se estima que la fuerza del enlace es mayor a 155 kJ/mol. [2] En la teoría de orbitales moleculares , los átomos se modelan para mantenerse unidos por un enlace de 3 centros y 4 electrones ( enlace de hidrógeno simétrico ), [3] en una especie de híbrido entre un enlace de hidrógeno y un enlace covalente . [4]

Reacciones

Las sales, como el bifluoruro de potasio y el bifluoruro de amonio, se producen tratando las sales de fluoruro con ácido fluorhídrico:

M + F + HF → M + [HF 2 ] , donde M + = K + o [NH 4 ] +

El bifluoruro de potasio se une a un segundo equivalente de HF: [5]

K [HF2 ] + HF → K [ H2F3 ]

Al calentar estas sales se libera HF anhidro.

El anión bifluoruro está presente en soluciones de HF y óxido tamponado , que se utilizan en el grabado de microfabricación . En estos procesos, el bifluoruro descompone los óxidos de silicio, con mayor eficacia que el HF (aproximadamente 4,5 veces más rápido). [6]

SiO2 + 3HF + H + SiF2−6+ 2H2O

Referencias

  1. ^ Denne, WA; Mackay, MF (1971). "Estructura cristalina del bifluoruro de p-toluidinio". Revista de estructura cristalina y molecular . 1 (5): 311–318. doi :10.1007/BF01200805. S2CID  101570657.
  2. ^ Emsley, J. (1980). "Enlaces de hidrógeno muy fuertes". Chemical Society Reviews . 9 : 91–124. doi :10.1039/CS9800900091.
  3. ^ Pimentel, GC La unión de iones trihaluro y bifluoruro mediante el método de orbitales moleculares. J. Chem. Phys. 1951 , 19 , 446-448. doi :10.1063/1.1748245
  4. ^ Dunning Jr., Thom H.; Xu, Lu T. (28 de julio de 2021). "Naturaleza del enlace en el anión bifluoruro, FHF–". The Journal of Physical Chemistry Letters . 12 (30). doi :10.1021/acs.jpclett.1c02123 . Consultado el 17 de septiembre de 2024 .
  5. ^ Aigueperse, Jean; Mollard, Paul; Diabólicos, Didier; Chemla, Marius; Faron, Robert; Romano, René; Cuér, Jean Pierre (2000). "Compuestos de flúor inorgánicos". Enciclopedia de química industrial de Ullmann . Weinheim: Wiley-VCH. doi :10.1002/14356007.a11_307. ISBN 3527306730.
  6. ^ Williams, KR; Muller, RS (diciembre de 1996). "Tasas de grabado para el procesamiento de micromaquinado". Journal of Microelectromechanical Systems . 5 (4): 256–269. doi :10.1109/84.546406.