五氟化锑: 化合物

五氟化銻是化學式為 SbF5 的无机化合物。它是無色黏稠液體,是很强的路易斯酸,而且是超強酸氟銻酸(目前所知最強的酸)的组分。這個化合物的一些有趣的特徵為它的路易斯酸性,它幾乎與目前已知的所有化合物產生反應。

五氟化锑
五氟化锑: 結構和化學反應, 制备, 安全性
五氟化锑: 結構和化學反應, 制备, 安全性
五氟化锑: 結構和化學反應, 制备, 安全性
IUPAC名
Antimony(V) fluoride
氟化锑(V)
英文名 Antimony pentafluoride
识别
CAS号 7783-70-2  checkY
PubChem 24557
ChemSpider 22963
SMILES
 
  • F[Sb](F)(F)(F)F
InChI
 
  • 1/5FH.Sb/h5*1H;/q;;;;;+5/p-5/rF5Sb/c1-6(2,3,4)5
InChIKey VBVBHWZYQGJZLR-NMXCDXEPAW
UN编号 1732
RTECS CC5800000
性质
化学式 SbF5
摩尔质量 216.74 g·mol⁻¹
外观 无色粘稠液体
密度 3g/cm3
熔点 7 °C (280 K)
沸点 149.4 °C (422.4 K)
溶解性 反应
溶解性SO2SO2FCl 可溶
危险性
NFPA 704
五氟化锑: 結構和化學反應, 制备, 安全性
0
4
2
W
若非注明,所有数据均出自标准状态(25 ℃,100 kPa)下。

結構和化學反應

在氣態時,SbF5 采取 D3h 对称群,为三角雙錐構型(如圖)。在液態和固態時結構更為複雜。液態時含有聚合物,且每個 Sb 都是八面體,其通式為 [SbF4(μ-F)2]n。在晶態時為四聚体,即化学式為 [SbF4(μ-F)]4。在四聚体的八元 Sb4F4 環中的 Sb-F 鍵长为 2.02 Å;对于其他与四個Sb相连的 F 配體,其 Sb-F 键较短為 1.82 Å。 同族的 PF5AsF5 在液態和固態時都為單體,可能是因為中心原子的體積較小,限制了配位數的缘故。BiF5 为聚合态。

SbF5 是很强的路易斯酸,对 F 的亲合力尤其显著,生成很稳定的 [SbF6] 阴离子。[SbF6] 可继续与五氟化锑反应生成 [Sb2F11]

因此五氟化锑可增强 HF 的布朗斯特酸性,也可加强 F2氧化性。如五氟化锑存在下,氟气可将氧气氧化成 O2+

    SbF5 + ½F2 + O2 → [O2]+[SbF6]

首次用化学方法制取氟气也利用了五氟化锑的强路易斯酸性,过程为:

    2 SbF5 + K2MnF6 → 2 KSbF6 + MnF3 + 0.5 F2

反应中的 K2MnF6 可通过 KMnO4KFHFH2O2 反应制取。SbF5 对 F 的强亲合力及 MnF4 的不稳定性使得制取氟气的反应可以发生,机理类似于“强酸制弱酸”,只不过酸为路易斯酸而已。

制备

五氟化锑可通过五氯化锑与无水氢氟酸的反应来制备:

    五氟化锑: 結構和化學反應, 制备, 安全性 

也可以通过三氟化锑氟气反应来制备。

安全性

SbF5和很多化合物劇烈反應,常常釋放有毒的氟化氫。它有剧毒,还是强氧化剂。

參考资料

外部連結

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