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Pentafluoruro de antimonio

El pentafluoruro de antimonio es un compuesto inorgánico con la fórmula SbF5 . Este líquido incoloro y viscoso es un ácido de Lewis fuerte y un componente del superácido ácido fluoroantimónico , que se forma al mezclar HF líquido con SbF5 líquido en una proporción de 1:1. Se destaca por su fuerte acidez de Lewis y la capacidad de reaccionar con casi todos los compuestos conocidos. [ 4]

Preparación

El pentafluoruro de antimonio se prepara mediante la reacción del pentacloruro de antimonio con fluoruro de hidrógeno anhidro : [5]

SbCl5 +5HF → SbF5 + 5HCl

También se puede preparar a partir de trifluoruro de antimonio y flúor . [6]

Estructura y reacciones químicas

En la fase gaseosa, SbF 5 adopta una estructura bipiramidal trigonal de simetría de grupo puntual D 3h (ver imagen). El material adopta una estructura más complicada en los estados líquido y sólido. El líquido contiene polímeros en los que cada Sb es octaédrico, la estructura se describe con la fórmula [SbF 4 (μ-F) 2 ] n ((μ-F) denota el hecho de que los centros de fluoruro unen dos centros de Sb). El material cristalino es un tetrámero, lo que significa que tiene la fórmula [SbF 4 (μ-F)] 4 . Los enlaces Sb-F son de 2,02 Å dentro del anillo Sb 4 F 4 de ocho miembros ; los ligandos de fluoruro restantes que irradian desde los cuatro centros de Sb son más cortos a 1,82 Å. [7] Las especies relacionadas PF 5 y AsF 5 son monoméricas en los estados sólido y líquido, probablemente debido a los tamaños más pequeños del átomo central, lo que limita su número de coordinación. BiF 5 es un polímero. [8]

El SbF 5 oxida el oxígeno en presencia de flúor: [9]

2SbF5 + F2 + 2O2 → 2 [ O2 ] + [ SbF6 ]

El pentafluoruro de antimonio por sí mismo es también un agente oxidante muy fuerte . El fósforo arde al entrar en contacto con él.

El SbF 5 también se ha utilizado en la primera reacción química descubierta que produce gas flúor a partir de compuestos de fluoruro:

4SbF5 + 2K2MnF6 4KSbF6 + 2MnF3 + F2

La fuerza impulsora de esta reacción es la alta afinidad de SbF 5 por F , que es la misma propiedad que recomienda el uso de SbF 5 para generar superácidos.

Hexafluoroantimoniato

El SbF 5 es un ácido de Lewis fuerte, excepcionalmente fuerte frente a fuentes de F para dar el anión muy estable [SbF 6 ] , llamado hexafluoroantimoniato. Es la base conjugada del superácido ácido fluoroantimónico . [SbF 6 ] es un anión débilmente coordinante similar a PF 6 . Aunque es débilmente básico, [SbF 6 ] reacciona con SbF 5 adicional para dar un aducto centrosimétrico :

SbF5 + [ SbF6 ] → [ Sb2F11 ]

El anión [Sb 2 F 11 ] es uno de los iones que se encuentran en la mezcla HF/SbF 5 .

Seguridad

El SbF5 reacciona violentamente con el agua. Reacciona con muchos compuestos, liberando a menudo fluoruro de hidrógeno peligroso . Es altamente tóxico y corrosivo para la piel y los ojos. Es un oxidante fuerte. [10] [11]

Referencias

  1. ^ Lide, David R., ed. (2006). Manual de química y física del CRC (87.ª edición). Boca Raton, FL: CRC Press . ISBN 0-8493-0487-3.
  2. ^ ab Guía de bolsillo del NIOSH sobre peligros químicos. "#0036". Instituto Nacional de Seguridad y Salud Ocupacional (NIOSH).
  3. ^ Mundo de los productos químicos SDS
  4. ^ Olah, GA; Prakash, GKS; Wang, Q.; Li, X.-y."Fluoruro de antimonio (V)" en Enciclopedia de reactivos para síntesis orgánica (Ed: L. Paquette) 2004, J. Wiley & Sons, Nueva York. doi :10.1002/047084289X.
  5. ^ Sabina C. Grund, Kunibert Hanusch, Hans J. Breunig, Hans Uwe Wolf "Antimonio y compuestos de antimonio" en la Enciclopedia de química industrial de Ullmann 2006, Wiley-VCH, Weinheim doi :10.1002/14356007.a03_055.pub2
  6. ^ Manual de química inorgánica preparativa, 2.ª edición, editado por G. Brauer, Academic Press, 1963, NY. Vol. 1, pág. 200.
  7. ^ Edwards, AJ; Taylor, P. "Estructura cristalina del pentafluoruro de antimonio", Journal of the Chemical Society, Chemical Communications 1971, págs. 1376-7. doi :10.1039/C29710001376
  8. ^ Holleman, AF; Wiberg, E. "Química inorgánica" Academic Press: San Diego, 2001. ISBN 0-12-352651-5
  9. ^ Shamir, J.; Binenboym, J. "Sales de dioxigenilo" Síntesis inorgánica 1973, XIV, 109-122. ISSN  0073-8077
  10. ^ Programa Internacional de Seguridad Química (2005). «Pentafluoruro de antimonio». Comisión de las Comunidades Europeas (CEC) . Consultado el 10 de mayo de 2010 .
  11. ^ Barbalace, Kenneth (2006). "Base de datos química: pentafluoruro de antimonio". Química ambiental . Consultado el 10 de mayo de 2010 .

Enlaces externos