El pentafluoruro de fósforo , PF 5 , es un haluro de fósforo . Es un gas incoloro y tóxico que se evapora en el aire. [1] [2]
El pentafluoruro de fósforo se preparó por primera vez en 1876 mediante la fluoración del pentacloruro de fósforo utilizando trifluoruro de arsénico , que sigue siendo un método preferido: [1]
El pentafluoruro de fósforo se puede preparar mediante combinación directa de fósforo y flúor :
Los estudios de rayos X monocristalinos indican que el PF 5 tiene una geometría bipiramidal trigonal . Por lo tanto, tiene dos tipos distintos de enlaces P-F (axiales y ecuatoriales): la longitud de un enlace P-F axial es distinta del enlace P-F ecuatorial en la fase sólida, pero no las fases líquida o gaseosa debido a Berry. pseudorotación .
La espectroscopia de RMN de flúor-19 , incluso a temperaturas tan bajas como -100 °C, no logra distinguir los ambientes de flúor axiales de los ecuatoriales. La aparente equivalencia surge de la baja barrera para la pseudorotación mediante el mecanismo de Berry , mediante el cual los átomos de flúor axiales y ecuatoriales intercambian rápidamente posiciones. Gutowsky fue el primero en observar la aparente equivalencia de los centros F en PF 5 . [3] La explicación fue descrita por primera vez por R. Stephen Berry , que da nombre al mecanismo de Berry. La pseudorotación de las bayas influye en el espectro de 19 F NMR de PF 5 ya que la espectroscopia de NMR opera en una escala de tiempo de milisegundos . La difracción de electrones y la cristalografía de rayos X no detectan este efecto ya que las estructuras en estado sólido son, en relación con una molécula en solución, estáticas y no pueden sufrir los cambios necesarios en la posición atómica.
El pentafluoruro de fósforo es un ácido de Lewis . Esta propiedad es relevante para su fácil hidrólisis. Un aducto bien estudiado es el PF 5 con piridina . Con aminas primarias y secundarias, los aductos se convierten fácilmente en derivados diméricos con puente amido con la fórmula [PF 4 (NR 2 )] 2 . Se conocen diversos complejos con ligandos bidentados. [4]
El ácido hexafluorofosfórico (HPF 6 ) se deriva del pentafluoruro de fósforo y del fluoruro de hidrógeno . Su base conjugada, hexafluorofosfato (PF 6 – ), es un anión no coordinante útil . Se utiliza a menudo en baterías de iones de litio , donde además de proporcionar una buena conductividad iónica para el electrolito líquido, también pasiva el colector de corriente positivo de aluminio .