Foszfor-pentafluorid

Foszfor-pentafluorid
Phosphorus-pentafluoride-2D-dimensions.png
A foszfor-pentafluorid molekulaszerkezete
Phosphorus-pentafluoride-3D-vdW.png
A foszfor-pentafluorid kalottamodellje
IUPAC-név foszfor-pentafluorid
Más nevek foszfor(V)-fluorid
pentafluorfoszforán
Kémiai azonosítók
CAS-szám 7647-19-0
PubChem 24295
ChemSpider 22715
EINECS-szám 231-602-3
RTECS szám TH4070000
SMILES
FP(F)(F)(F)F
InChI
1/F5P/c1-6(2,3,4)5
StdInChIKey OBCUTHMOOONNBS-UHFFFAOYSA-N
Kémiai és fizikai tulajdonságok
Kémiai képlet PF5
Moláris tömeg 125,966 g/mol
Megjelenés színtelen gáz
Szag kellemetlen
Sűrűség 5,527 kg/m3
Olvadáspont −93,78 °C
Forráspont −84,6 °C
Oldhatóság (vízben) hidrolizál
Kristályszerkezet
Molekulaforma trigonális bipiramis
Dipólusmomentum 0 D
Veszélyek
Lobbanáspont nem gyúlékony
Rokon vegyületek
Azonos kation foszfor-pentaklorid
foszfor-pentabromid
foszfor-pentajodid
Azonos anion arzén-pentafluorid
antimon-pentafluorid
bizmut-pentafluorid
Ha másként nem jelöljük, az adatok az anyag standardállapotára (100 kPa) és 25 °C-os hőmérsékletre vonatkoznak.

A foszfor-pentafluorid szervetlen vegyület, a foszfor egyik halogenidje, képlete PF5. Színtelen, mérgező gáz, levegőn – hidrolízise miatt – füstölög.[1][2]

ElőállításaSzerkesztés

Elsőként 1876-ban állították elő, a foszfor-pentaklorid arzén-trifluoriddal történő fluorozásával, ez az eljárás továbbra is használatos:[1]

3 PCl5 + 5 AsF3 → 3 PF5 + 5 AsCl3

SzerkezeteSzerkesztés

Egykristály röntgendiffrakciós vizsgálatok szerint a molekula szerkezete trigonális bipiramis, így benne két különböző P−F kötés található (axiális és ekvatoriális): az axiális P−F kötés hossza szilárd fázisban eltér az ekvatoriális P−F kötés hosszától, folyadék vagy gáz fázisban azonban a pszeudorotáció miatt nincs ilyen különbség.

Fluor-19 NMR spektroszkópiával még −100 °C hőmérsékleten sem lehet megkülönböztetni az axiális és ekvatoriális fluoratomok környezetét. A tapasztalati egyezőség abból fakad, hogy a Berry-mechanizmus szerinti pszeudorotáció energiagátja alacsony, így az axiális és ekvatoriális fluoratomok helyzete gyorsan felcserélődik. A fluorcentrumok látszólagos ekvivalenciájára elsőként Gutowsky figyelt fel.[3] A jelenség magyarázatát R. Stephen Berry adta meg, aki után azt Berry-mechanizmusnak nevezték el. A pszeudorotáció azért módosítja a PF5 19F-NMR spektrumát, mert az NMR spektroszkópia ezredmásodperces időskálával rendelkezik. Az elektrondiffrakció és röntgenkrisztallográfia nem érzékeli ezt a jelenséget, mivel a szilárd halmazállapotú szerkezet – az oldatbeli molekulákkal ellentétben – statikus és az atomok helyzete nem tud megváltozni.

JegyzetekSzerkesztés

  1. a b W. Kwasnik "Phosphorus(V) fluoride" in Handbook of Preparative Inorganic Chemistry, 2nd Ed. Edited by G. Brauer, Academic Press, 1963, NY. Vol. 1. p. 190.
  2. Greenwood, N.N.. Az elemek kémiája, 1., Budapest: Nemzeti Tankönyvkiadó, 679. o. (1999). ISBN 963 18 9144 5 
  3. (1953) „Nuclear Magnetic Resonance Multiplets in Liquids”. J. Chem. Phys. 21 (2), 279. o. DOI:10.1063/1.1698874.  

FordításSzerkesztés

  • Ez a szócikk részben vagy egészben a Phosphorus pentafluoride című angol Wikipédia-szócikk ezen változatának fordításán alapul. Az eredeti cikk szerkesztőit annak laptörténete sorolja fel. Ez a jelzés csupán a megfogalmazás eredetét jelzi, nem szolgál a cikkben szereplő információk forrásmegjelöléseként.