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六氟化物

四月 08, 2024

六氟化物是一类化合物，其化学式为 XnF6m-形式。

能变成六氟化物的元素

已发现的六氟化物 编辑

 
SF6的八面体型结构

十七种元素形成电中性的六氟化物。其中，九个是过渡金属，三个是锕系元素，四个是 氧族元素，还有一个是惰性气体。 大部分六氟化物是分子型 化合物，有着低熔点 和低 沸点。四种六氟化物 (S、Se、Te和 W) 在室温下 (25 °C) 和 1 atm下是气体， 两种是液体 (Re、Mo)，剩下的都是挥发性固体。 6族元素，氧族元素和 惰性气体 形成的六氟化物是无色的，不过其它六氟化物的颜色从白到黄，再到橙、红、棕，到灰色和黑色都有。

过渡金属的六氟化物 编辑

化合物 化学式 熔点 (°C) 沸点 (°C) 升华点 (°C) 分子量 固态ρ (g cm−3) 键长(pm) 颜色
六氟化钼 MoF
6		 17.5 34.0 209.94 3.50 (−140 °C)[1] 181.7[1] 无色
六氟化锝 TcF
6		 37.4 55.3 (212) 3.58 (−140 °C)[1] 181.2[1] 黄
六氟化钌 RuF
6		 54 215.07 3.68 (−140 °C)[1] 181.8[1] 黑棕
六氟化铑 RhF
6		 ≈ 70 216.91 3.71 (−140 °C)[1] 182.4[1] 黑色
六氟化钨 WF
6		 2.3 17.1 297.85 4.86 (−140 °C)[1] 182.6[1] 无色
六氟化铼 ReF
6		 18.5 33.7 300.20 4.94 (−140 °C)[1] 182.3[1] 黄
六氟化锇 OsF
6		 33.4 47.5 304.22 5.09 (−140 °C)[1] 182.9[1] 黄
六氟化铱 IrF
6		 44 53.6 306.21 5.11 (−140 °C)[1] 183.4[1] 黄
六氟化铂 PtF
6		 61.3 69.1 309.07 5.21 (−140 °C)[1] 184.8[1] 深红

氧族元素的六氟化物 编辑

化合物 化学式 熔点 (°C) 沸点 (°C) 升华点 (°C) 分子量 固态ρ (g cm−3)（在熔点测量）[2] 键长 (pm) 颜色
六氟化硫 SF
6		 −50.8 146.06 2.51 (−50 °C) 156.4 无色
六氟化硒 SeF
6		 −46.6 192.95 3.27 167－170 无色
六氟化碲 [3] TeF
6		 −38.9 −37.6 241.59 3.76 184 无色
六氟化钋 [4][5] PoF
6		 ≈ −40? 322.99 无色[5]

锕系元素的六氟化物 编辑

化合物 化学式 熔点 (°C) 沸点 (°C) 升华点 (°C) 分子量 固态ρ (g cm−3) 键长(pm) 颜色
六氟化铀 UF
6		 69.2 56.5 352.0193292 5.09 199.6 灰
六氟化镎 NpF
6		 54.4 55.18 (351) 198.1 橙
六氟化钚 PuF
6		 52 62 (358) 5.08 197.1 褐

稀有气体的六氟化物 编辑

化合物 化学式 熔点 (°C) 沸点 (°C) 升华点 (°C) 分子量 固态ρ (g cm−3) 键长(pm) 颜色
六氟化氙 XeF
6		 49.5 75.6 245.28 3.56 无色

化学性质 编辑

六氟化物的化学性质的范围很广。六氟化硫几乎惰性且无毒，因为位阻效应使六个氟原子紧紧粘在硫原子上，使其它化合物难以攻击它的硫-氟键。由于其稳定性，介电性能和高密度，它具有多种应用。六氟化硒 也像 SF6那样稳定，不过六氟化碲不稳定，会在1天内完全水解。此外，六氟化硒和六氟化碲都有毒，不像六氟化硫那样无毒。金属六氟化物有腐蚀性，容易水解，还会和水剧烈反应。一些金属六氟化物还可以用作氟化剂。 金属六氟化物的电子亲合能很高，使它们成为强氧化剂。[6]六氟化铂可以氧化氧气分子， O2，形成六氟合铂酸氧，也是第一种被发现可以和氙反应的化合物（参见六氟合铂酸氙）。

应用 编辑

由于它们的挥发性，一些金属六氟化物有了应用。 六氟化铀 可以用于生产浓缩铀，它可以应用于核反应堆。 氟化物挥发性（英语：Fluoride volatility） 也可以用于核燃料再处理。 六氟化钨 可用于半导体 的化学气相沉积生产中。[7]

六氟化物阴离子 编辑

 
六氟磷酸根离子， PF6−的结构

很多元素形成六氟化物阴离子。 其中包括著名的六氟磷酸盐 (PF6−) 和六氟硅酸盐 (SiF62−)。

很多过渡金属也行成六氟化物阴离子。 一级六氟化物阴离子(MF6-)一般由对应的六氟化物被还原而成。 举个例子，PtF6− 可以由 O2还原 PtF6 而成。 由于氟离子的强碱性和对氧化的抗拒性，氟离子配体可以稳定一些金属难见的高氧化态，如： 六氟合铜(IV)酸铯, CuF2−
6 和六氟合镍(IV)酸盐（英语：hexafluoronickelate(IV)）, NiF2−
6。

六氟化物阳离子 编辑

六氟化物阳离子存在，但数量少于阴离子和电中性化合物。 六氟化物阳离子的例子包括六氟合氯(VII)𬭩离子 (ClF6+)和六氟合溴(VII)𬭩离子 (BrF6+)。[8]

假想的六氟化物 编辑

六氟化氪（KrF
6）被预测是稳定的，但仍未合成，因为將Kr(II)氧化非常難。[9]1990年，科學家試圖將四氟化镅（AmF
4）氟化以制备六氟化镅 (AmF
6) ，[10]但未能成功。科學家也可能对它和六氟化锔（CmF6）进行热色谱鉴定，但是否有结论尚有争议。[11] 六氟化钯（PdF
6）是六氟化铂的较轻同系物，據计算是稳定的，[12]但仍未合成。六氟化银（AgF6）和六氟化金（AuF6）存在的可能性也有讨论。[11]六氟化铬并不存在，过去被认为是六氟化铬的物质实际上是五氟化铬[13]。

六氟化氡（RnF
6）可以視作六氟化氙的较重版本，理论上存在，但仍未合成。[14]在实验中可能观察到氡的更高价氟化物，其中未知的含氡产物与六氟化氙一起被蒸馏時，在三氧化氡的生产中可能存在RnF4、RnF6，或两者。[15]鉴定氡较高价的氟化物的困难可能是由于氡在动力学上被阻止氧化到超过+2态所致。这导致了RnF2的强离子性和RnF+中Rn上的高正电荷。RnF2分子的分离可能对于清楚地识别氡的较高价氟化物是必要的，其中RnF4预计会比RnF6稳定。这是由于自旋-轨道作用分裂了氡的6p电子壳层导致的 （RnIV将会有6s2
6p2
1/2的闭壳结构）。[16]

参考文献 编辑

  1. ^ 1.00 1.01 1.02 1.03 1.04 1.05 1.06 1.07 1.08 1.09 1.10 1.11 1.12 1.13 1.14 1.15 1.16 1.17 Drews, T; Supeł, J; Hagenbach, A; Seppelt, K. Solid state molecular structures of transition metal hexafluorides. Inorganic Chemistry. May 2006, 45 (9): 3782–3788. PMID 16634614. doi:10.1021/ic052029f. 
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  11. ^ 11.0 11.1 Seppelt, Konrad. Molecular Hexafluorides. Chemical Reviews. 2015, 115 (2): 1296–1306. doi:10.1021/cr5001783. 
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  15. ^ Stein, L. Ionic Radon Solution. Science. 1970, 168 (3929): 362–4. Bibcode:1970Sci...168..362S. PMID 17809133. doi:10.1126/science.168.3929.362. 
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四月 08, 2024
六氟化物, 是一类化合物, 其化学式为, xnf6m, 形式, 能变成的元素, 目录, 已发现的, 过渡金属的, 氧族元素的, 锕系元素的, 稀有气体的, 化学性质, 应用, 阴离子, 阳离子, 假想的, 参考文献已发现的, 编辑, nbsp, sf6的八面体型结构十七种元素形成电中性的, 其中, 九个是过渡金属, 三个是锕系元素, 四个是, 氧族元素, 还有一个是惰性气体, 大部分是分子型, 化合物, 有着低熔点, 和低, 沸点, 四种, te和, 在室温下, atm下是气体, 两种是液体, 剩下的都是挥发性固体. 六氟化物是一类化合物 其化学式为 XnF6m 形式 能变成六氟化物的元素 目录 1 已发现的六氟化物 1 1 过渡金属的六氟化物 1 2 氧族元素的六氟化物 1 3 锕系元素的六氟化物 1 4 稀有气体的六氟化物 1 5 化学性质 1 6 应用 2 六氟化物阴离子 3 六氟化物阳离子 4 假想的六氟化物 5 参考文献已发现的六氟化物 编辑 nbsp SF6的八面体型结构十七种元素形成电中性的六氟化物 其中 九个是过渡金属 三个是锕系元素 四个是 氧族元素 还有一个是惰性气体 大部分六氟化物是分子型 化合物 有着低熔点 和低 沸点 四种六氟化物 S Se Te和 W 在室温下 25 C 和 1 atm下是气体 两种是液体 Re Mo 剩下的都是挥发性固体 6族元素 氧族元素和 惰性气体 形成的六氟化物是无色的 不过其它六氟化物的颜色从白到黄 再到橙 红 棕 到灰色和黑色都有 过渡金属的六氟化物 编辑 化合物 化学式 熔点 C 沸点 C 升华点 C 分子量 固态r g cm 3 键长 pm 颜色六氟化钼 MoF6 17 5 34 0 209 94 3 50 140 C 1 181 7 1 无色六氟化锝 TcF6 37 4 55 3 212 3 58 140 C 1 181 2 1 黄六氟化钌 RuF6 54 215 07 3 68 140 C 1 181 8 1 黑棕六氟化铑 RhF6 70 216 91 3 71 140 C 1 182 4 1 黑色六氟化钨 WF6 2 3 17 1 297 85 4 86 140 C 1 182 6 1 无色六氟化铼 ReF6 18 5 33 7 300 20 4 94 140 C 1 182 3 1 黄六氟化锇 OsF6 33 4 47 5 304 22 5 09 140 C 1 182 9 1 黄六氟化铱 IrF6 44 53 6 306 21 5 11 140 C 1 183 4 1 黄六氟化铂 PtF6 61 3 69 1 309 07 5 21 140 C 1 184 8 1 深红氧族元素的六氟化物 编辑 化合物 化学式 熔点 C 沸点 C 升华点 C 分子量 固态r g cm 3 在熔点测量 2 键长 pm 颜色六氟化硫 SF6 50 8 146 06 2 51 50 C 156 4 无色六氟化硒 SeF6 46 6 192 95 3 27 167 170 无色六氟化碲 3 TeF6 38 9 37 6 241 59 3 76 184 无色六氟化钋 4 5 PoF6 40 322 99 无色 5 锕系元素的六氟化物 编辑 化合物 化学式 熔点 C 沸点 C 升华点 C 分子量 固态r g cm 3 键长 pm 颜色六氟化铀 UF6 69 2 56 5 352 0193292 5 09 199 6 灰六氟化镎 NpF6 54 4 55 18 351 198 1 橙六氟化钚 PuF6 52 62 358 5 08 197 1 褐稀有气体的六氟化物 编辑 化合物 化学式 熔点 C 沸点 C 升华点 C 分子量 固态r g cm 3 键长 pm 颜色六氟化氙 XeF6 49 5 75 6 245 28 3 56 无色化学性质 编辑 六氟化物的化学性质的范围很广 六氟化硫几乎惰性且无毒 因为位阻效应使六个氟原子紧紧粘在硫原子上 使其它化合物难以攻击它的硫 氟键 由于其稳定性 介电性能和高密度 它具有多种应用 六氟化硒 也像 SF6那样稳定 不过六氟化碲不稳定 会在1天内完全水解 此外 六氟化硒和六氟化碲都有毒 不像六氟化硫那样无毒 金属六氟化物有腐蚀性 容易水解 还会和水剧烈反应 一些金属六氟化物还可以用作氟化剂 金属六氟化物的电子亲合能很高 使它们成为强氧化剂 6 六氟化铂可以氧化氧气分子 O2 形成六氟合铂酸氧 也是第一种被发现可以和氙反应的化合物 参见六氟合铂酸氙 应用 编辑 由于它们的挥发性 一些金属六氟化物有了应用 六氟化铀 可以用于生产浓缩铀 它可以应用于核反应堆 氟化物挥发性 英语 Fluoride volatility 也可以用于核燃料再处理 六氟化钨 可用于半导体 的化学气相沉积生产中 7 六氟化物阴离子 编辑 nbsp 六氟磷酸根离子 PF6 的结构很多元素形成六氟化物阴离子 其中包括著名的六氟磷酸盐 PF6 和六氟硅酸盐 SiF62 很多过渡金属也行成六氟化物阴离子 一级六氟化物阴离子 MF6 一般由对应的六氟化物被还原而成 举个例子 PtF6 可以由 O2还原 PtF6 而成 由于氟离子的强碱性和对氧化的抗拒性 氟离子配体可以稳定一些金属难见的高氧化态 如 六氟合铜 IV 酸铯 CuF2 6 和六氟合镍 IV 酸盐 英语 hexafluoronickelate IV NiF2 6 六氟化物阳离子 编辑六氟化物阳离子存在 但数量少于阴离子和电中性化合物 六氟化物阳离子的例子包括六氟合氯 VII 𬭩离子 ClF6 和六氟合溴 VII 𬭩离子 BrF6 8 假想的六氟化物 编辑六氟化氪 KrF6 被预测是稳定的 但仍未合成 因为將Kr II 氧化非常難 9 1990年 科學家試圖將四氟化镅 AmF4 氟化以制备六氟化镅 AmF6 10 但未能成功 科學家也可能对它和六氟化锔 CmF6 进行热色谱鉴定 但是否有结论尚有争议 11 六氟化钯 PdF6 是六氟化铂的较轻同系物 據计算是稳定的 12 但仍未合成 六氟化银 AgF6 和六氟化金 AuF6 存在的可能性也有讨论 11 六氟化铬并不存在 过去被认为是六氟化铬的物质实际上是五氟化铬 13 六氟化氡 RnF6 可以視作六氟化氙的较重版本 理论上存在 但仍未合成 14 在实验中可能观察到氡的更高价氟化物 其中未知的含氡产物与六氟化氙一起被蒸馏時 在三氧化氡的生产中可能存在RnF4 RnF6 或两者 15 鉴定氡较高价的氟化物的困难可能是由于氡在动力学上被阻止氧化到超过 2态所致 这导致了RnF2的强离子性和RnF 中Rn上的高正电荷 RnF2分子的分离可能对于清楚地识别氡的较高价氟化物是必要的 其中RnF4预计会比RnF6稳定 这是由于自旋 轨道作用分裂了氡的6p电子壳层导致的 RnIV将会有6s2 6p21 2 的闭壳结构 16 参考文献 编辑 1 00 1 01 1 02 1 03 1 04 1 05 1 06 1 07 1 08 1 09 1 10 1 11 1 12 1 13 1 14 1 15 1 16 1 17 Drews T Supel J Hagenbach A Seppelt K Solid state molecular structures of transition metal hexafluorides Inorganic Chemistry May 2006 45 9 3782 3788 PMID 16634614 doi 10 1021 ic052029f Wilhelm Klemm and Paul Henkel Uber einige physikalische Eigenschaften von SF6 SeF6 TeF6 und CF4 Z anorg allgem Chem 1932 vol 207 pages 73 86 doi 10 1002 zaac 19322070107 4 Physical Constants of Inorganic Compound CRC Handbook of Chemistry and Physics 90 Boca Raton FL CRC Press 2009 4 95 ISBN 978 1 4200 9084 0 CAS 35473 38 2 5 0 5 1 Holleman Arnold Frederik Wiberg Egon Wiberg Nils 编 Inorganic Chemistry 由Eagleson Mary Brewer William翻译 San Diego Berlin Academic Press De Gruyter 594 2001 ISBN 0 12 352651 5 Bartlett N The Oxidizing Properties of the Third Transition Series Hexafluorides and Related Compounds Angewandte Chemie International Edition 1968 7 6 433 439 doi 10 1002 anie 196804331 存档副本 2020 11 15 原始内容存档于2009 09 14 Wiberg Wiberg amp Holleman 2001 第436頁 sfn error no target CITEREFWibergWibergHolleman2001 help Dixon D 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