Bismut(V)fluoride

Bismut(V)fluoride is een anorganische verbinding met de formule ${\displaystyle {\ce {BiF5}}}$. Het is een witte, zeer reactieve stof. ${\displaystyle {\ce {BiF5}}}$ is momenteel (februari 2024) vooral wetenschappelijk interessant. Technische toepassingen zijn niet bekend.

Bismut(V)fluoride
Structuurformule en molecuulmodel
model van de structuur van ${\displaystyle {\ce {BiF5}}}$
ruimtevullend model van de ketenstructuur van ${\displaystyle {\ce {BiF5}}}$
Algemeen
Molecuulformule	${\displaystyle {\ce {BiF5}}}$
IUPAC-naam	Bismut(V)fluoride
Andere namen	Bismutpentafluoride
Molmassa	303,97 g/mol
SMILES	F[Bi](F)(F)(F)F
CAS-nummer	7787-62-4
PubChem	123260
Wikidata	Q965955
Beschrijving	Lange witte naalden,[1] kleurloze kristallijne stof[2]
Waarschuwingen en veiligheidsmaatregelen
Gevaar
H-zinnen	H272 - H314
P-zinnen	P210 - P220 - P221 - P260 - P264 - P280 - P301+P330+P331 - P303+P361+P353 - P304+P340 - P305+P351+P338 - P310 - P321 - P363 - P370+P378 - P405 - P501
Fysische eigenschappen
Dichtheid	5,40 g/cm³[1]
Smeltpunt	151,4 °C[2] 154,4 °C[1]
Kookpunt	230 °C[1][2]
Vlampunt	Niet brandbaar
Tenzij anders vermeld zijn standaardomstandigheden gebruikt (298,15 K of 25 °C, 1 bar).
Portaal    Scheikunde

Structuur

${\displaystyle {\ce {BiF5}}}$ heeft een polymere structuur, bestaande uit trans-gebrugde, via hoekpunten gekoppelde octaëdrische ${\displaystyle {\ce {BiF6}}}$-eenheden. De keten bestaat uit een serie ${\displaystyle {\ce {-F-Bi-F-Bi-}}}$-eenheden, waarbij de bismut-atomen ieder ook nog vier niet-bruggende fluor-atomen dragen.^[1][3] Deze zelfde structuur wordt ook aangetroffen in uranium(V)fluoride ${\displaystyle {\ce {(\ \alpha -UF5\ )}}}$.^[1]

Keten van ${\displaystyle {\ce {BiF5}}}$ eenheden	Stapeling van de polymeerketens

Synthese

${\displaystyle {\ce {BiF5}}}$ kan bereid worden door bismut(III)fluoride te behandelen met fluorgas bij 500 °C.^[2]

${\displaystyle {\ce {BiF3\ +\ F2\ ->[{\ce {500\ ^{\circ }C}}]\ BiF5}}}$

Een alternatieve synthese gebruikt chloortrifluoride als fluoriderend reagens:^[4]

${\displaystyle {\ce {BiF3\ +\ ClF3\ ->[{\ce {350\ ^{\circ }C}}]\ BiF5\ +\ ClF}}}$

Reacties

Bismut(V)fluoride is het meest reactieve pentafluoride in de stikstofgroep en het is een extreem sterk fluoriderend reagens. Met water reageert het zeer heftig onder vorming van ozon en zuurstofdifluoride. Bij kamertemperatuur is ook de reactie met jood en zwavel al heftig. ${\displaystyle {\ce {BiF5}}}$ fluorideert petroleum (en in het algemeen koolwaterstoffen) tot fluorkoolstof-verbindingen bij de relatief lage temperatuur van 50 °C en oxideert uranium(IV)fluoride tot het hexafluoride bij 150 °C. Met alkalimetaalfluorides reageert het als een lewiszuur en worden verbindingen met het hexafluorbismutaat(V)-ion gevormd.^[2]

${\displaystyle {\ce {BiF5\ +\ NaF\ ->\ Na[BiF6]}}}$

In waterstoffluoride reageert ${\displaystyle {\ce {BiF5}}}$ met nikkelfluoride tot het nikkelzout met dit anion, waarvan dan weer complexen met acetonitril kunnen worden gemaakt.^[5] Met een sterke fluoride-donor als xenondifluoride ${\displaystyle {\ce {(\ XeF2\ )}}}$ worden, afhankelijk van de mengerhouding, diverse producten gevormd:^[6]

${\displaystyle {\ce {2XeF2 + BiF5 -> [Xe2F3][BiF6]}}}$

${\displaystyle {\ce {XeF2 + BiF5 -> [XeF][BiF6]}}}$

${\displaystyle {\ce {XeF2 + 2BiF5 -> [XeF][Bi2F11]}}}$

Bronnen, noten en/of referenties

• Dit artikel of een eerdere versie ervan is een (gedeeltelijke) vertaling van het artikel Bismuth pentafluoride op de Engelstalige Wikipedia, dat onder de licentie Creative Commons Naamsvermelding/Gelijk delen valt. Zie de bewerkingsgeschiedenis aldaar.

---

Externe link

• MSDS

---

Verwijzingen in de tekst

1. Greenwood, Norman N.; Earnshaw, Alan (1997). Chemistry of the Elements (2nd ed.). Butterworth-Heinemann. pp. 561–563. ISBN 978-0-08-037941-8
2. Holleman, Arnold Frederik, Wiberg, Egon (2001). Wiberg, Nils (red.). Inorganic Chemistry: 769–770 (Academic Press/De Gruyter: San Diego/Berlin)​.
3. C. Hebecker (1971). Zur Kristallstruktur von Wismutpentafluorid. Z. anorg. allg. Chem. 384 (2): 111–114. DOI: 10.1002/zaac.19713840204.
4. A. I. Popov, A. V. Scharabarin, V. F. Sukhoverkhov (1989). Synthesis and properties of pentavalent antimony and bismuth fluorides. Z. Anorg. Allg. Chem. 576 (1): 242–254. DOI: 10.1002/zaac.19895760128.
5. Roland Bougon, Pierrette Charpin, Karl O. Christe (1988). Preparation and characterization of nickel(2+) hexafluorobismuthate(1-) and of the ternary adducts [Ni(CH3CN)6](BiF6)2 and [Ni(CH3CN)6](SbF6)2. Crystal structure of hexakis(acetonitrile-d3)nickel(2+) hexafluoroantimonate. Inorganic Chemistry 27 (8): 1389–1393. DOI: 10.1021/ic00281a018.
6. Ralf Steudel: Chemie der Nichtmetalle. Synthesen – Strukturen – Bindung – Verwendung. 4. Auflage. Walter de Gruyter, Berlin/Boston 2014, ISBN 978-3-11-030439-8, pag. 570.