Vanádium-pentafluorid

A vanádium-pentafluorid szervetlen vegyület, képlete VF₅. Színtelen, illékony folyadék.^[1] Erősen reakcióképes – szerves vegyületek fluorozására képes.^[2]

Tulajdonságai, szerkezete szerkesztés

A vegyület gázállapotban monomer,^[3] elektrondiffrakciós vizsgálatok alapján molekulái D_3h szimmetriájú trigonális bipiramis alakúak.^[4] Szilárd állapotban polimer, melyben az oktaéderes vanádiumközpontokat fluoridhíd köti össze.^[3]^[5]

A VF₅ képződési entalpiája −1429,4 ± 0,8 kJ/mol.^[6]

Ez az egyetlen ismert vanádium-pentahalogenid.

Előállítása szerkesztés

A vanádium-pentafluorid előállítható vanádium fluorozásával:^[7]^[1]

{\ce {2 V +5 F2 -> 2 VF5}}

Ezenkívül vanádium-tetrafluorid bomlásakor a szilárd trifluoriddal egyenlő mennyiségben keletkezik:^[8]^[9]^[1]

{\ce {2 VF4 -> VF3 + VF5}}

Ez az átalakulás 650 °C-on megy végbe. Ezenkívül nyersanyagok és ipari koncentrátumok elemi fluorral történő reakciójával is előállítható ipari mértékben. Ilyen nyersanyagok például a vanádium, a ferrovanádium, a vanádium-pentoxid és a vanádium-tetrafluorid.^[10]

A VF₅ folyékony állapotban ionizálódik, ezt jelzik a magas Trouton-állandója és elektromos vezetőképessége is.^[11]

Jellemzői, reakciókészsége szerkesztés

Ezen erősen korrozív anyag iránt az 1950-es években kezdett megjelenni az érdeklődés, amit fizikokémiai tulajdonságainak kiterjedt kutatása is jelez.^[10] Erős fluorozó- és oxidálószer. Az elemi ként kén-tetrafluoriddá oxidálja:

{\ce {S +4 VF5 -> 4 VF4 +SF4}}

Más elektrofil fém-halogenidekhez hasonlóan hidrolizál, először az oxihalogeniddé, majd a biner oxiddá:

{\ce {VF5 + H2O ->VOF3 +2 HF}}

{\ce {2 VOF3 +3 H2O ->V2O5 +6 HF}}

A hidrolízist gyorsítják a bázisok. Bár hidrolízisre hajlamos, alkoholokban oldódik.

Lewis-sav, ahogy a hexafluorovanadát keletkezése is tükrözi:^[12]^[13]^[14]

{\ce {VF5 + KF -> KVF6}}

A vanádium-pentafluorid gyengébb sav, és főképp oxidációkban és fluorozásban vesz részt.^[15]

A vegyület a polifluoralkéneket polifluoralkánokká fluorozza.^[10]

A vegyület reakció nélkül oldódik folyékony Cl₂-ban és Br₂-ban. A VF₅ kis mértékben oldódik HF-ban is.

Jegyzetek szerkesztés

↑ ^a ^b ^c Greenwood, Norman N., Earnshaw, Alan. Chemistry of the Elements, 2nd, Butterworth-Heinemann, 989. o. (1997). ISBN 0-08-037941-9
↑ (1967. március 1.) „Reactivity of transition metal fluorides. IV. Oxidation-reduction reactions of vanadium pentafluoride”. Inorganic Chemistry 6 (3), 541–544. o. DOI:10.1021/ic50049a025. ISSN 0020-1669.
↑ ^a ^b (1974. június 15.) „Complex Fluoroanions in Solution. V. Vanadium Pentafluoride”. Canadian Journal of Chemistry 52 (12), 2236–2241. o. DOI:10.1139/v74-323. ISSN 0008-4042.
↑ (1982. július 1.) „Molecular structure of gaseous vanadium pentafluoride, VF5”. Inorganic Chemistry 21 (7), 2690–2693. o. DOI:10.1021/ic00137a031. ISSN 0020-1669.
↑ Brownstein, S. (1980. június 1.). „The structure of VF5 in solution”. Journal of Fluorine Chemistry 15 (6), 539–540. o. DOI:10.1016/S0022-1139(00)85231-8.
↑ (2014. december 16.) „Thermochemistry of vanadium fluorides: The formation enthalpies of vanadium fluorides” (angol nyelven). High Temperature 52 (6), 809–813. o. DOI:10.1134/S0018151X14060108. ISSN 0018-151X.
↑ (1957) „The Preparation and Properties of Vanadium Pentafluoride”. Journal of the American Chemical Society 79 (19), 5167–5168. o. DOI:10.1021/ja01576a023.
↑ (1911) „Vanadinfluoride”. Berichte der Deutschen Chemischen Gesellschaft 44 (3), 2539–2549. o. DOI:10.1002/cber.19110440379.
↑ (1963) „Thermochemistry of vanadium fluorides”. Transactions of the Faraday Society 59, 2706. o. DOI:10.1039/TF9635902706.
↑ ^a ^b ^c (1995. október 17.) „ChemInform Abstract: Synthesis and Use of Vanadium Pentafluoride” (angol nyelven). ChemInform 26 (42), no. o. DOI:10.1002/chin.199542022. ISSN 1522-2667.
↑ (1958. január 1.) „40. Chemical reactions with vanadium, niobium, and tantalum pentafluorides” (angol nyelven). J. Chem. Soc., 190–195. o. DOI:10.1039/jr9580000190.
↑ Справочник химика / Редкол.: Никольский Б.П. и др.. — 3-е изд., испр. — Л.: Химия, 1971. — Т. 2. — 1168 с. (oroszul)
↑ Химическая энциклопедия / Редкол.: Кнунянц И.Л. и др. — М.: Советская энциклопедия, 1995. — Т. 4. — 639 с. — ISBN 978-5-85270-092-6 (oroszul)
↑ Лидин Р.А. и др. Химические свойства неорганических веществ: Учеб. пособие для вузов. — 3-е изд., испр. — М.: Химия, 2000. — 480 с. — ISBN 978-5-7245-1163-6 (oroszul)
↑ (1979. december 1.) „An N.M.R. study of the solution chemistry of vanadium pentafluoride”. Journal of Fluorine Chemistry 14 (6), 485–494. o. DOI:10.1016/S0022-1139(00)82524-5.

Fordítás szerkesztés

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

Források szerkesztés

Arnold F. Holleman, Nils Wiberg: Lehrbuch der Anorganischen Chemie, 102. Auflage, de Gruyter, Berlin 2007, S. 1545, ISBN 978-3-11-017770-1.

[Greenwood&Earnshaw2p989-1] Greenwood, Norman N., Earnshaw, Alan. Chemistry of the Elements, 2nd, Butterworth-Heinemann, 989. o. (1997). ISBN 0-08-037941-9

[:2-2] (1967. március 1.) „Reactivity of transition metal fluorides. IV. Oxidation-reduction reactions of vanadium pentafluoride”. Inorganic Chemistry 6 (3), 541–544. o. DOI:10.1021/ic50049a025. ISSN 0020-1669.

[:0-3] (1974. június 15.) „Complex Fluoroanions in Solution. V. Vanadium Pentafluoride”. Canadian Journal of Chemistry 52 (12), 2236–2241. o. DOI:10.1139/v74-323. ISSN 0008-4042.

[4] (1982. július 1.) „Molecular structure of gaseous vanadium pentafluoride, VF5”. Inorganic Chemistry 21 (7), 2690–2693. o. DOI:10.1021/ic00137a031. ISSN 0020-1669.

[5] Brownstein, S. (1980. június 1.). „The structure of VF5 in solution”. Journal of Fluorine Chemistry 15 (6), 539–540. o. DOI:10.1016/S0022-1139(00)85231-8.

[6] (2014. december 16.) „Thermochemistry of vanadium fluorides: The formation enthalpies of vanadium fluorides” (angol nyelven). High Temperature 52 (6), 809–813. o. DOI:10.1134/S0018151X14060108. ISSN 0018-151X.

[Trevorrow-7] (1957) „The Preparation and Properties of Vanadium Pentafluoride”. Journal of the American Chemical Society 79 (19), 5167–5168. o. DOI:10.1021/ja01576a023.

[8] (1911) „Vanadinfluoride”. Berichte der Deutschen Chemischen Gesellschaft 44 (3), 2539–2549. o. DOI:10.1002/cber.19110440379.

[9] (1963) „Thermochemistry of vanadium fluorides”. Transactions of the Faraday Society 59, 2706. o. DOI:10.1039/TF9635902706.

[:1-10] (1995. október 17.) „ChemInform Abstract: Synthesis and Use of Vanadium Pentafluoride” (angol nyelven). ChemInform 26 (42), no. o. DOI:10.1002/chin.199542022. ISSN 1522-2667.

[11] (1958. január 1.) „40. Chemical reactions with vanadium, niobium, and tantalum pentafluorides” (angol nyelven). J. Chem. Soc., 190–195. o. DOI:10.1039/jr9580000190.

[12] Справочник химика / Редкол.: Никольский Б.П. и др.. — 3-е изд., испр. — Л.: Химия, 1971. — Т. 2. — 1168 с. (oroszul)

[13] Химическая энциклопедия / Редкол.: Кнунянц И.Л. и др. — М.: Советская энциклопедия, 1995. — Т. 4. — 639 с. — ISBN 978-5-85270-092-6 (oroszul)

[14] Лидин Р.А. и др. Химические свойства неорганических веществ: Учеб. пособие для вузов. — 3-е изд., испр. — М.: Химия, 2000. — 480 с. — ISBN 978-5-7245-1163-6 (oroszul)

[15] (1979. december 1.) „An N.M.R. study of the solution chemistry of vanadium pentafluoride”. Journal of Fluorine Chemistry 14 (6), 485–494. o. DOI:10.1016/S0022-1139(00)82524-5.

[1]

[2]

[3]

[4]

[5]

[6]

[7]

[8]

[9]

[10]

[11]

[12]

[13]

[14]

[15]