stringtranslate.com

Hexafluoroarseniato

El anión hexafluoroarsenato (a veces abreviado como fluoroarsenato ) es una especie química con fórmula AsF−6El hexafluoroarsenato es relativamente inerte, siendo la base conjugada del superácido teórico ácido hexafluoroarsénico ( HAsF 6 ).

Síntesis

La primera síntesis indiscutible se debe a Otto Ruff , Kurt Stäuber y Hugo Graf, quienes comenzaron con el trifluoruro de arsénico de valencia más baja , utilizando fluoruro de plata (I) como fuente de flúor y oxidante : [1] En la siguiente reacción, un mol de trifluoruro de arsénico, tres moles de fluoruro de plata y un mol de cloruro de nitrosilo se hacen reaccionar para producir un mol de hexafluoroarsenato de nitrosilo, un mol de cloruro de plata y dos moles de plata elemental.

Las síntesis modernas suelen comenzar con pentafluoruro de arsénico ( AsF 5 ), que extrae el fluoruro de donantes comunes, como el fluoruro de hidrógeno ( HF ) o la cis - difluorodiazina ( N 2 F 2 ). [2] Aunque el ion hexafluoroarsenato es estable frente a la hidrólisis, el ion hidroxifluoroarsenato relacionado ( AsF 5 OH − ) no lo es; la síntesis de hexafluoroarsenatos a partir de óxidos de arsénico pentavalentes y fluoruro de hidrógeno acuoso requiere deshidratación térmica o un exceso estequiométrico extenso de este último. [3] [4]

Ácido conjugado y otras sales

Al igual que sus congéneres pictógenos, el hexafluoroarsenato es un anión no coordinante , un contraión utilizado para almacenar de forma estable cationes extremadamente reactivos . [5] Mediante la elección adecuada del donante de flúor, la síntesis de hexafluoroarsenato también puede duplicarse como preparación de un catión exótico. [2] [6] Las sales resultantes son típicamente estables a la metátesis con iones de plata (I), amonio , potasio o cesio . [3] [2] A diferencia de los tres anteriores, el hexafluoroarsenato de cesio es insoluble en agua.

El ácido hexafluoroarsénico es un ácido extremadamente fuerte . El compuesto anhidro se ha analizado mediante cristalografía de rayos X , que revela hexafluoroarsenato con un protón unido a un fluoruro. [7] El hidrato que se encuentra con más frecuencia es isoestructural con los hidratos de ácido hexafluorofosfórico y ácido hexafluoroantimónico . [8] Estas sales contienen MF 6 − (M = P, As, Sb), HF y agua.

Aplicaciones

Los compuestos de intercalación de grafito y ácido hexafluoroarsenico exhiben una conductividad inusualmente alta, lo que llevó a las primeras propuestas de que el ácido podría servir como electrodo o electrolito en baterías de alta energía. [9] [4] Investigaciones posteriores revelaron que la alta conductividad se produce porque tanto los huecos de electrones en el grafito como los propios iones de hexafluoroarsenato sirven como portadores de carga . [9] [10]

Véase también

Referencias

  1. ^ Ruff, Otto; Stäuber, Kurt; Graf, Hugo (1 de mayo de 1908). "Über Verbindungen des Arsenpentafluorids und Antimonpentafluorids mit Nitrosylfluorid" [Sobre la fusión de pentafluoruros de arsénico y antimonio con fluoruro de nitrosilo]. Zeitschrift für anorganische und allgemeine Chemie (en alemán). Wiley: 325–337. doi :10.1002/zaac.19080580130.

    Dess 1955 cita a Marignac, MC (1867). "Sur Quelques Fluosels de l'Antimoine et de l'Arsenic" [Sobre algunas sales flúor de antimonio y arsénico]. Annales de chimie et de physique (en francés): 371–385 – vía Gallica,pero lo descarta porque describe una síntesis increíblemente fácil con un producto hidrolizable.

  2. ^ abc Moy, David; Young, Archie R. II (5 de mayo de 1965). "La preparación de hexafluoroarsenato de fluorodiazonio (N 2 F + AsF − [ sic ]) a partir de cis -Difluorodiazina". Revista de la Sociedad Química Americana . 87 (9): 1889–1892. doi :10.1021/ja01087a010.
  3. ^ ab Dess, Harry Martin (9 de febrero de 1955). La preparación y las propiedades de compuestos complejos de fluoroarsenato (tesis). Universidad de Michigan. Extraído del Journal of the American Chemical Society , DOI 10.1021/ja01564a018.
  4. ^ ab Lawless, Edward W.; Wiegand, CJ Wesley; Mizumoto, Yukio; Weis, Constance (28 de julio de 1970). "Hexafluoroarsenato de litio y ácido hexafluoroarsénico". Química inorgánica . 10 (5) (publicado en 1971): 1084–1086. doi :10.1021/ic50099a048.
  5. ^ Maia Melo, Sérgio; Sousa Silveira, Alexandre (3 de febrero de 1983). "Hexafluoroarsenato como anión no coordinante en complejos de lantánidos con el ligando de sulfóxido de difenilo". Journal of the Less Common Metals . 94 (2). Países Bajos: Elsevier Sequoia: 305–308. doi :10.1016/0022-5088(83)90029-2.
  6. ^ Desmarteau, Darryl D.; Lam, William Y.; O'Brien, Brian A.; Shi-Ching Chang (5 de diciembre de 1983). "Nuevas sales de hexafluoroarsenato de amonio a partir de la reacción de (CF 3 ) 2 NH, CF 3 N(OCF 3 ) H, CF 3 N[OCF(CF 3 ) 2 ]H, CF 3 NHF y SF 5 NHF con el ácido fuerte HF/AsF 5 ". Journal of Fluorine Chemistry . 25 (3). Países Bajos: Elsevier Sequoia SA (publicado en 1984): 387–394. doi :10.1016/S0022-1139(00)81212-9.
  7. ^ Axhausen, Joaquín; Lux, Karin; Kornath, Andreas (2014). "La existencia del ácido hexafluoroarsénico (V)". Edición internacional Angewandte Chemie . 53 (14). Wiley : 3720–3721. doi :10.1002/anie.201308023. PMID  24446235.
  8. ^ Davidson, DW; Calvert, LD; Lee, F.; Ripmeester, JA (31 de julio de 1980). "Hidratos isoestructurales de ácidos hexafluorofosfórico, hexafluoroarsénico y hexafluoroantimónico que contienen fluoruro de hidrógeno". Inorg. Chem. 20 (publicado en 1981): 2013–2016. doi :10.1021/ic50221a016. También publicado como NRCC 18823.
  9. ^ ab Vogel, FL; Foley, GMT; Zeller, C.; Falardeau, ER; Gan, J. (1977). "Alta conductividad eléctrica en grafito intercalado con fluoruros ácidos". Ciencia e ingeniería de materiales . 31 . Países Bajos/Lausana, Suiza: Elsevier Sequoia SA: 261–265. doi :10.1016/0025-5416(77)90043-X.
  10. ^ Milliken, JW; Fischer, JE (1 de mayo de 1983). "Límite de sal iónica en compuestos de intercalación de grafito y fluoroarsenato". J. Chem. Phys. 78 (9) (publicado el 31 de agosto de 1998): 5800–5808. Código Bibliográfico :1983JChPh..78.5800M. doi :10.1063/1.445423.