Antimon Pentafluoride: Hợp chất vô cơ

Là một chất lỏng nhớt, không màu, là một acid Lewis và là một thành phần của siêu acid rất mạnh là acid fluoroantimonic, được tạo ra bằng cách trộn acid hydrofluoric HF với SbF₅ lỏng theo tỉ lệ 2:1. Hợp chất này đáng chú ý vì tính acid Lewis của nó và khả năng phản ứng với hầu hết các hợp chất đã được biết.

Antimon pentafluoride
Danh pháp IUPAC	antimony(V) fluoride
Tên khác	antimony pentafluoride pentafluoridoantimony
Nhận dạng
Số CAS	7783-70-2
PubChem	24557
Số RTECS	CC5800000
Ảnh Jmol-3D	ảnh
SMILES	đầy đủ F[Sb](F)(F)(F)F
InChI	đầy đủ 1S/5FH.Sb/h5*1H;/q;;;;;+5/p-5
ChemSpider	22963
Thuộc tính
Công thức phân tử	SbF5
Khối lượng mol	216,74 g/mol
Bề ngoài	chất lỏng nhớt, không màu, có tính hút ẩm
Mùi	hăng
Khối lượng riêng	2,99 g/cm3
Điểm nóng chảy	8,3 °C (281,4 K; 46,9 °F)
Điểm sôi	149,5 °C (422,6 K; 301,1 °F)
Độ hòa tan trong nước	Phản ứng
Độ hòa tan	hòa tan trong kali fluoride, lưu huỳnh dioxide lỏng
Các nguy hiểm
Nguy hiểm chính	Giải phóng acid hydrofluoric khi tiếp xúc với nước hoặc các mô sinh học
NFPA 704	0 4 1
PEL	TWA 0.5 mg/m3 (tính theo Sb)
REL	TWA 0.5 mg/m3 (tính theo Sb)
Ký hiệu GHS
Báo hiệu GHS	Danger
Chỉ dẫn nguy hiểm GHS	H302, H314, H332, H411, H412
Chỉ dẫn phòng ngừa GHS	P260, P261, P264, P270, P271, P273, P280, P301+P312, P301+P330+P331, P303+P361+P353, P304+P312, P304+P340, P305+P351+P338, P310, P312, P321, P330, P363, P391, P405, P501
Trừ khi có ghi chú khác, dữ liệu được cung cấp cho các vật liệu trong trạng thái tiêu chuẩn của chúng (ở 25 °C [77 °F], 100 kPa). N kiểm chứng (cái gì YN ?) Tham khảo hộp thông tin

Antimon pentafluoride được điều chế bằng cách cho antimon pentachloride phản ứng với hydro fluoride khan:

SbCl₅ + 5HF → SbF₅ + 5HCl

Nó cũng có thể được điều chế từ antimon trifluoride và fluor.

Ở thể khí, SbF₅ có cấu trúc hai tam giác đối xứng với nhóm đối xứng D_3h. Hợp chất này có cấu trúc phức tạp hơn ở trạng thái lỏng và rắn. Thể lỏng chứa các polymer trong đó mỗi tâm Sb là hình bát diện, cấu trúc của nó được mô tả bởi công thức [SbF₄(μ-F)₂]_n ((μ-F) biểu thị các nhóm fluoride là cầu nối hai tâm Sb). Dạng kết tinh là một tetramer, có nghĩa là nó có công thức là [SbF₄(μ-F)]₄. Các liên kết Sb-F nằm ở 2,02 Å trong vòng tám nguyên tử Sb₄F₄, các phối tử fluoride còn lại tỏa ra từ 4 tâm Sb ngắn hơn nằm ở 1,82 Å. Các hợp chất liên quan là PF₅ và AsF₅ là các đơn chất ở trạng thái rắn và lỏng, có thể là do kích thước nhỏ hơn của nguyên tử ở trung tâm, điều này làm hạn chế số lượng liên kết của chúng. BiF₅ là một polymer.

Tương tự, SbF₅ làm tăng tính acid Brønsted của HF, nó làm tăng khả năng oxy hóa của F₂. Hiện tượng này được minh họa bằng quá trình oxy hóa oxy:

2SbF₅ + F₂ + 2O₂ → 2[O₂]⁺[SbF₆]⁻

Antimon pentafluoride cũng đã được sử dụng trong phản ứng hóa học đầu tiên phát hiện ra khí fluor từ các hợp chất fluoride:

4SbF₅ + 2K₂MnF₆ → 4KSbF₆ + 2MnF₃ + F₂

Điều khiến cho phản ứng này xảy ra là ái lực cao của SbF₅ đối với F⁻, đây cũng là tính chất khuyến nghị sử dụng SbF₅ để tạo ra các siêu acid.

Hexafluoroantimonat

SbF₅ là một acid Lewis mạnh, đặc biệt hướng tới các anion F⁻ để tạo ra anion [SbF₆]⁻ rất bền, được gọi là hexafluoroantimonat. [SbF₆]⁻ là anion có phối trí yếu với PF₆⁻. Mặc dù nó chỉ là một base yếu, [SbF6]⁻ phản ứng với SbF₅ tạo ra một anion trung tâm:

SbF₅ + [SbF₆]⁻ → [Sb₂F₁₁]⁻

SbF₅ phản ứng dữ dội với nhiều hợp chất, thường giải phóng hydro fluoride rất nguy hiểm. Nó ăn mòn da và mắt.

• WebBook page for SbF5
• National Pollutant Inventory - Antimony and compounds fact sheet
• National Pollutant Inventory - Fluoride compounds fact sheet