Tetrafluoroamonio
| tetrafluoroamonio | |
|---|---|
| General | |
| química fórmula | F₄N+ |
| Clasificación | |
| número CAS | 30494-78-1 |
| PubChem | 5460510 |
| ChemSpider | 4574019 |
| CHEBI | 30233 |
| SONRISAS | |
| [N+](F)(F)(F)F | |
| InChI | |
| InChI=1S/F4N/c1-5(2,3)4/q+1 | |
| Los datos se basan en condiciones estándar (25 ℃, 100 kPa) a menos que se indique lo contrario. | |
El tetrafluoroamonio NF 4 + es un catión inorgánico complejo , que es amonio , en el que los cuatro átomos de hidrógeno se reemplazan por flúor [1] . El tetrafluoroamonio es un agente oxidante fuerte y uno de los pocos compuestos estables (y el único libre de oxígeno) en el que el nitrógeno tiene un estado de oxidación de +5.
Estructura
El ion tetrafluoroamonio es isoelectrónico a la molécula de tetrafluorometano . De manera similar (al igual que el amonio), el tetrafluoroamonio tiene una forma tetraédrica regular (átomo de nitrógeno en el centro, átomos de flúor a lo largo de los vértices), la longitud de cada enlace NF es de aproximadamente 124 pm , el ángulo entre cada par de enlaces es ≈ 109°28′16″.
Sales
El ion tetrafluoroamonio da sales con una variedad de aniones de fluoruro, como:
- bifluoruro [HF 2 ] - ;
- tetrafluoroborato [BF 4 ] - , tetrafluoroaluminato [AlF 4 ] - ;
- tetrafluorobromato [BrF 4 ] - ;
- Pentafluoruros [XF 5 ] - donde X = Ge , Sn , Ti ;
- Hexafluoruros [XF 6 ] - donde X = P , As , Sb , Bi , Pt ;
- Heptafluoruros [XF7 ] - , donde X = W , U , Xe ;
- Octafluoroxenonato [XeF 8 ] 2− [2]
También da sales con oxifluoruros [XF 5 O] - donde X = Br ; [XF 5 O] − , donde X = W , U ; sales de ácido fluorosulfónico [SO 3 F] -
En cuanto a los aniones de oxígeno puro, con ellos solo se obtuvo perclorato [NF 4 ] + [ClO 4 ] - [3] y nitrato NF 4 + NO 3 - [4] para el tetrafluoroamonio , esta última sal es interesante porque tanto en el catión como en el en el anión, el nitrógeno tiene el estado de oxidación más alto posible de +5.
Conseguir
Las sales de tetrafluoroamonio se sintetizan oxidando trifluoruro de nitrógeno con flúor en presencia de ácidos de Lewis fuertes (generalmente ácidos fluóricos) que actúan como aceptores de iones de fluoruro. La síntesis original de Thalberg, Ruick y Stringham en 1966 utilizó pentafluoruro de antimonio [5] :
![{\displaystyle {\mathsf {NF_{3}+SbF_{5}+F_{2}\rightarrow [NF_{4}][SbF_{6}]}}}](https://wikimedia.org/api/rest_v1/media/math/render/svg/c2538764de6ad4cee5b270baa4ce771358daa32d)
De manera similar, con calentamiento moderado, se lleva a cabo la síntesis de hexafluorarseniato de tetrafluoroamonio [5] :
![{\displaystyle {\mathsf {NF_{3}+AsF_{5}+F_{2}\rightarrow [NF_{4}][AsF_{6}]}}}](https://wikimedia.org/api/rest_v1/media/math/render/svg/7d58729139d8a33f2e6a836885b5307a59de73a1)
La reacción de flúor, trifluoruro de boro y trifluoruro de nitrógeno a 800 °C da tetrafluoroborato de tetrafluoroamonio [6] , que es interesante porque los dos iones complejos que lo forman son isoelectrónicos:
![{\displaystyle {\mathsf {NF_{3}+BF_{3}+F_{2}\rightarrow [NF_{4}][BF_{4}]}}}](https://wikimedia.org/api/rest_v1/media/math/render/svg/662b2b03960781a6d827d155a055ecb106852ddd)
Las sales de tetrafluoroamonio también se pueden obtener por oxidación de trifluoruro de nitrógeno con difluoruro de criptón en presencia de ácidos de Lewis que contienen flúor.
Aplicación
K.O. Christie propuso sales de tetrafluoroamonio como almacenamiento sólido para gas flúor. Algunas de las sales de tetrafluoroamonio pueden descomponerse para liberar solo productos gaseosos, y se han desarrollado composiciones pirotécnicas para generar flúor.
Notas
- ↑ Igor V Nikitin y V Ya Rosolovskii. Sales de tetrafluoroamonio (inglés) // Russian Chemical Reviews. - 1985. - vol. 54 , núm. 5 . - Pág. 426 . -doi : 10.1070/ RC1985v054n05ABEH003068 .
- ↑ Karl O. Christe, William W. Wilson. Perfluoroamonio y sales de metales alcalinos de los aniones heptafluoroxenon(VI) y octafluoroxenon(VI) (inglés) // Química inorgánica. - 1982. - vol. 21 . - Pág. 4113-4117 . -doi : 10.1021/ ic00142a001 . (enlace no disponible)
- ↑ Karl O. Christe, William W. Wilson. Síntesis y caracterización de tetrafluorobromato(1-) de fluoroamonio(1+) y tetrafluorooxobromato(1-) de tetrafluoroamonio(1+ ) // Química Inorgánica. - 1986. - vol. 25 . - Pág. 1904-1906 . -doi : 10.1021/ ic00231a038 . (enlace no disponible)
- ↑ Berthold Hoge, Karl O Christe. Sobre la estabilidad de NF 4 + NO 3 - y una nueva síntesis de nitrato de flúor (Inglés) . - 2001. - vol. 110 , edición. 2 . - P. 87-88 . - doi : 10.1016/S0022-1139(01)00415-8 .
- ↑ 1 2 Sykes, A.G. Avances en química inorgánica (indefinido) . - Prensa Académica , 1989. - ISBN 0120236338 .
- ↑ Patnaik, Pradyot. Manual de productos químicos inorgánicos (neopr.) . - Educación McGraw-Hill , 2002. - ISBN 0070494398 .
Literatura
Nikitin I. V., Rosolovsky V. Ya. Sales de tetrafluoroamonio // Academia de Ciencias de la URSS Uspekhi khimii : zhurnal. - M. : Academia Rusa de Ciencias , 1985. - T. LIV , vol. 5 . - S. 722-740 . — ISSN 0042-1308 .