五氟化銻是化學式為 SbF5無機化合物。它是無色黏稠液體,是很強的路易斯酸,而且是超強酸氟銻酸(目前所知最強的酸)的組分。這個化合物的一些有趣的特徵為它的路易斯酸性,它幾乎與目前已知的所有化合物產生反應。[1]

Quick Facts 五氟化銻, 識別 ...
五氟化銻
IUPAC名
Antimony(V) fluoride
氟化銻(V)
英文名 Antimony pentafluoride
識別
CAS號 7783-70-2  checkY
PubChem 24557
ChemSpider 22963
SMILES
 
  • F[Sb](F)(F)(F)F
InChI
 
  • 1/5FH.Sb/h5*1H;/q;;;;;+5/p-5/rF5Sb/c1-6(2,3,4)5
InChIKey VBVBHWZYQGJZLR-NMXCDXEPAW
UN編號 1732
RTECS CC5800000
性質
化學式 SbF5
摩爾質量 216.74 g·mol⁻¹
外觀 無色粘稠液體
密度 3g/cm3
熔點 7 °C (280 K)
沸點 149.4 °C (422.4 K)
溶解性 反應
溶解性SO2SO2FCl 可溶
危險性
NFPA 704
0
4
2
W
若非註明,所有數據均出自標準狀態(25 ℃,100 kPa)下。
Close

結構和化學反應

在氣態時,SbF5 採取 D3h 對稱群,為三角雙錐構型(如圖)。在液態和固態時結構更為複雜。液態時含有聚合物,且每個 Sb 都是八面體,其通式為 [SbF4(μ-F)2]n。在晶態時為四聚體,即化學式為 [SbF4(μ-F)]4。在四聚體的八元 Sb4F4 環中的 Sb-F 鍵長為 2.02 Å;對於其他與四個Sb相連的 F 配體,其 Sb-F 鍵較短為 1.82 Å。[2] 同族的 PF5AsF5 在液態和固態時都為單體,可能是因為中心原子的體積較小,限制了配位數的緣故。BiF5 為聚合態。[3]

SbF5 是很強的路易斯酸,對 F 的親合力尤其顯著,生成很穩定的 [SbF6] 陰離子。[SbF6] 可繼續與五氟化銻反應生成 [Sb2F11]

因此五氟化銻可增強 HF 的布朗斯特酸性,也可加強 F2氧化性。如五氟化銻存在下,氟氣可將氧氣氧化成 O2+[4]

SbF5 + ½F2 + O2 → [O2]+[SbF6]

首次用化學方法製取氟氣也利用了五氟化銻的強路易斯酸性,過程為:

2 SbF5 + K2MnF6 → 2 KSbF6 + MnF3 + 0.5 F2

反應中的 K2MnF6 可通過 KMnO4KFHFH2O2 反應製取。SbF5 對 F 的強親合力及 MnF4 的不穩定性使得製取氟氣的反應可以發生,機理類似於「強酸制弱酸」,只不過酸為路易斯酸而已。

製備

五氟化銻可通過五氯化銻與無水氫氟酸的反應來製備:

也可以通過三氟化銻氟氣反應來製備。

安全性

SbF5和很多化合物劇烈反應,常常釋放有毒的氟化氫。它有劇毒,還是強氧化劑。[5][6]

參考資料

外部連結

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