Fosfortrifluoride

Fosfortrifluoride (PF₃) is een extreem toxische anorganische verbinding. Het is een kleurloos en geurloos gas, dat oplosbaar is in water door middel van een trage hydrolyse tot fosforigzuur en waterstoffluoride:

${\displaystyle {\ce {PF3 + 3H2O -> H3PO3 + 3HF}}}$

Fosfortrifluoride
Structuurformule en molecuulmodel
Structuurformule van fosfortrifluoride
Algemeen
Molecuulformule	PF3
IUPAC-naam	fosfortrifluoride
Molmassa	87,98 g/mol
CAS-nummer	7783-55-3
Wikidata	Q423581
Beschrijving	Kleurloos en geurloos gas
Waarschuwingen en veiligheidsmaatregelen
Gevaar
H-zinnen	H280 - H330 - H314
EUH-zinnen	EUH071
P-zinnen	geen
Fysische eigenschappen
Aggregatietoestand	gasvormig
Kleur	kleurloos
Dichtheid	3,91 × 10−3 g/cm³
Smeltpunt	−151,5 °C
Kookpunt	−101,8 °C
Goed oplosbaar in	water
Geometrie en kristalstructuur
Dipoolmoment	1,03 D
Thermodynamische eigenschappen
ΔfHog	−945 kJ/mol
Tenzij anders vermeld zijn standaardomstandigheden gebruikt (298,15 K of 25 °C, 1 bar).
Portaal    Scheikunde

Synthese

Fosfortrifluoride kan bereid worden door de reactie van fosfortrichloride met zinkfluoride:

${\displaystyle {\ce {2PCl3 + 3ZnF2 -> 2PF3 + 3ZnCl2}}}$

Een alternatieve methode is de reactie van fosfortrichloride met waterstoffluoride:

${\displaystyle {\ce {PCl3 + 3HF -> PF3 + 3HCl}}}$

Structuur en eigenschappen

Fosfortrifluoride bezit een vrij elektronenpaar op fosfor, waardoor een trigonaal piramidale structuur ontstaat. Dit wordt voorspeld door de VSEPR-theorie. Net zoals fosfortrichloride en fosfortribromide kan ook deze verbinding optreden als lewiszuur en lewisbase.

Toepassingen

Fosfortrifluoride wordt voornamelijk gebruikt als ligand bij coördinatieverbindingen. Het is een sterke π-acceptor. Het vormt talrijke complexen met metalen in lage oxidatietoestand. Het opmerkelijke is dat fosfortrifluoride complexen kan vormen die met koolstofmonoxide als ligand niet mogelijk zijn: zo is de verbinding Pd(PF₃)₄ bekend, maar Pd(CO)₄ niet.^[1][2] De meeste van deze coördinatieverbindingen worden bereid door de reactie van het overeenkomstige carbonylcomplex (indien dit bestaat) met fosfortrifluoride. Hierbij ontsnapt CO. Nikkel reageert echter direct als metaal bij 100 °C en een druk van 35 MPa met fosfortrifluoride tot het complex Ni(PF₃)₄, dat vergelijkbaar is met nikkeltetracarbonyl.

Verder heeft het weinig praktische toepassingen.

Toxicologie en veiligheid

De verbinding is zeer toxische omdat ze net zoals koolstofmonoxide irreversibel bindt aan het hemoglobine in het bloed, waardoor zuurstoftransport in het lichaam verhinderd wordt. De toxiciteit is vergelijkbaar met die van fosgeen.

Externe link

• (en) MSDS van fosfortrifluoride

Bronnen, noten en/of referenties

1. (en) D. Nicholls (1973) - Complexes and First-Row Transition Elements, Macmillan Press, London
2. (de) T. Kruck (1967) - Trifluorphosphin-Komplexe von Übergangsmetallen, Angewandte Chemie, 79 (1), pp. 27-43