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Fluoruro de plata (II)

El fluoruro de plata (II) es un compuesto químico con la fórmula AgF 2 . Es un ejemplo poco común de un compuesto de plata (II) - la plata suele existir en su estado de oxidación +1 . Se utiliza como agente fluorante.

Preparación

El AgF 2 se puede sintetizar fluorando Ag 2 O con flúor elemental . Además, a 200 °C (473 K), el flúor elemental reaccionará con AgF o AgCl para producir AgF 2 . [1] [2]

Como agente fluorante fuerte, el AgF 2 debe almacenarse en teflón o en un recipiente de metal pasivado. Es sensible a la luz.

El AgF2 se puede adquirir a través de diversos proveedores, y la demanda es inferior a 100 kg/año. Si bien el AgF2 se utiliza en experimentos de laboratorio , resulta demasiado caro para su uso en la industria a gran escala. En 1993, el AgF2 costaba entre 1000 y 1400 dólares estadounidenses por kg.

Composición y estructura

El AgF2 es un polvo cristalino blanco, pero suele ser negro o marrón debido a las impurezas. La relación F/Ag para la mayoría de las muestras es < 2, y suele acercarse a 1,75 debido a la contaminación con Ag y óxidos y carbono . [3]

Durante algún tiempo, se dudó de que la plata estuviera realmente en el estado de oxidación +2, en lugar de una combinación de estados como Ag I [Ag III F 4 ], que sería similar al óxido de plata (I, III) . Sin embargo, los estudios de difracción de neutrones confirmaron su descripción como plata (II). Se encontró que Ag I [Ag III F 4 ] estaba presente a altas temperaturas, pero era inestable con respecto a AgF 2 . [4]

Se cree que en la fase gaseosa, AgF 2 tiene simetría D ∞h .

Aproximadamente 14 kcal / mol (59 kJ /mol) separan el estado fundamental del primer estado excitado . El compuesto es paramagnético , pero se vuelve ferromagnético a temperaturas inferiores a -110 °C (163 K).

Usos

El AgF 2 es un potente agente fluorante y oxidante . Se forma como intermediario en la catálisis de reacciones gaseosas con flúor por la plata. Con iones fluoruro forma iones complejos como el AgF−
3, el AgF azul violeta2−
4, y AgF4−
6. [5]

Se utiliza en la fluoración y preparación de perfluorocompuestos orgánicos. [6] Este tipo de reacción puede ocurrir de tres formas diferentes (aquí Z se refiere a cualquier elemento o grupo unido al carbono, X es un halógeno ):

  1. CZ3H + 2AgF2 → CZ3F +HF+ 2AgF
  2. CZ3X + 2AgF2 → CZ3F + X2 + 2AgF
  3. Z 2 C=CZ 2 + 2 AgF 2 → Z 2 CFCFZ 2 + 2 AgF

También se pueden efectuar transformaciones similares utilizando otros fluoruros metálicos de alta valencia como CoF 3 , MnF 3 , CeF 4 y PbF 4 .

F A G
2También se utiliza en la fluoración de compuestos aromáticos , aunque las monofluoraciones selectivas son más difíciles: [7]

C6H6 + 2AgF2 → C6H5F + 2AgF + HF​​

F A G
2oxida el xenón a difluoruro de xenón en soluciones de HF anhidro . [8]

2 AgF 2 + Xe → 2 AgF + XeF 2

También oxida el monóxido de carbono a fluoruro de carbonilo .

2 AgF2 + CO → 2 AgF + COF2

Reacciona con el agua para formar gas oxígeno: [ cita requerida ]

4 AgF 2 + 4 H 2 O → 2 Ag 2 O + 8 HF + O 2

F A G
2Se puede utilizar para fluorar selectivamente la piridina en la posición orto en condiciones suaves. [9]

Seguridad

F A G
2es un oxidante muy fuerte que reacciona violentamente con el agua, [10] reacciona con ácidos diluidos para producir ozono , oxida el yoduro a yodo , [10] [11] y al entrar en contacto con acetileno forma el explosivo de contacto acetiluro de plata . [12] Es sensible a la luz, [10] muy higroscópico y corrosivo. Se descompone violentamente al entrar en contacto con peróxido de hidrógeno , liberando gas oxígeno. [12] También libera HF , F
2, y plata elemental. [11]

Referencias

  1. ^ Priest, HF; Swinehert, Carl F. (1950). "Fluoruros metálicos anhidros". Síntesis inorgánica . Vol. 3. págs. 171–183. doi :10.1002/9780470132340.ch47. ISBN . 978-0-470-13234-0. {{cite book}}: |journal=ignorado ( ayuda )
  2. ^ Enciclopedia de tecnología química. Kirk-Othermer. Vol. 11, 4.ª edición ( 1991 )
  3. ^ JT Wolan; GB Hoflund (1998). "Estudio de caracterización de superficies de polvos de AgF y AgF 2 utilizando XPS e ISS". Applied Surface Science . 125 (3–4): 251. Código Bibliográfico :1998ApSS..125..251W. doi :10.1016/S0169-4332(97)00498-4.
  4. ^ Hans-Christian Miller; Axel Schultz y Magdolna Hargittai (2005). "Estructura y enlace en haluros de plata. Un estudio químico cuántico de los monómeros: Ag2X, AgX, AgX2 y AgX3(X = F, Cl, Br, I)". J. Am. Chem. Soc. 127 (22): 8133–45. doi :10.1021/ja051442j. PMID  15926841.
  5. ^ Egon Wiberg; Nils Wiberg; Arnold Frederick Holleman (2001). Química inorgánica . Academic Press. págs. 1272–1273. ISBN 0-12-352651-5.
  6. ^ Rausch, D.; Davis, R.; Osborne, D.W. (1963). "La adición de flúor a olefinas halogenadas por medio de fluoruros metálicos". J. Org. Chem. 28 (2): 494–497. doi :10.1021/jo01037a055.
  7. ^ Zweig, A.; Fischer, RG; Lancaster, J. (1980). "Nuevos métodos para la monofluoración selectiva de aromáticos utilizando difluoruro de plata". J. Org. Chem. 45 (18): 3597. doi :10.1021/jo01306a011.
  8. ^ Levec, J.; Slivnik, J.; Zemva, B. (1974). "Sobre la reacción entre xenón y flúor". Revista de química inorgánica y nuclear . 36 (5): 997. doi :10.1016/0022-1902(74)80203-4.
  9. ^ Fier, PS; Hartwig, JF (2013). "Fluoración selectiva de CH de piridinas y diazinas inspirada en una reacción de aminación clásica". Science . 342 (6161): 956–960. Bibcode :2013Sci...342..956F. doi :10.1126/science.1243759. PMID  24264986. S2CID  6584890.
  10. ^ abc Dale L. Perry; Sidney L. Phillips (1995). Manual de compuestos inorgánicos . CRC Press. pág. 352. ISBN 0-8493-8671-3.
  11. ^ de WLF Armarego; Christina Li Lin Chai (2009). Purificación de productos químicos de laboratorio (6.ª ed.). Butterworth-Heinemann. pág. 490. ISBN 978-1-85617-567-8.
  12. ^ de Richard P. Pohanish; Stanley A. Greene (2009). Guía de incompatibilidades químicas de Wiley (3.ª ed.). John Wiley and Sons. pág. 93. ISBN 978-0-470-38763-4.

Enlaces externos

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