Hexafluoreto - Hexafluoride

Um hexafluoreto é um composto químico com a fórmula geral QX _n F ₆ , QX _n F ₆ ^m− ou QX _n F ₆ ^{m +} . Muitas moléculas se encaixam nessa fórmula. Um hexafluoreto importante é o ácido hexafluorossilícico (H ₂ SiF ₆ ), que é um subproduto da mineração de rocha fosfática . Na indústria nuclear , o hexafluoreto de urânio (UF ₆ ) é um importante intermediário na purificação desse elemento.

Cátions hexafluoreto

Os hexafluoretos catiônicos existem, mas são mais raros do que os hexafluoretos neutros ou aniônicos. Exemplos são os cátions hexafluoroclorados (ClF ₆ ⁺ ) e hexafluorobromina (BrF ₆ ⁺ ) .

Ânions hexafluoreto

Estrutura do ânion hexafluorofosfato , PF ₆ ^- .

Muitos elementos formam hexafluoretos aniônicos. Membros de interesse comercial são hexafluorofosfato (PF ₆ ^- ) e hexafluorossilicato (SiF ₆ ²⁻ ).

Muitos metais de transição formam ânions hexafluoreto. Freqüentemente, os monoanions são gerados pela redução dos hexafluoretos neutros. Por exemplo, PtF ₆ ^- surge pela redução de PtF ₆ pelo O ₂ . Por causa de sua natureza altamente básica e sua resistência à oxidação, o ligante de fluoreto estabiliza alguns metais em estados de alta oxidação raros, como hexafluorocuprato (IV) , CuF2−
6e hexafluoroniquelato (IV) , NiF2−
6.

Hexafluoretos binários

Elementos formadores de hexafluoreto

Estrutura octaédrica de SF ₆

Dezessete elementos são conhecidos por formar hexafluoretos binários. Nove desses elementos são metais de transição , três são actinídeos , quatro são calcogênios e um é um gás nobre . A maioria dos hexafluoretos são compostos moleculares com pontos de fusão e ebulição baixos . Quatro hexafluoretos (S, Se, Te e W) são gases à temperatura ambiente (25 ° C) e pressão de 1 atm , dois são líquidos (Re, Mo) e os outros são sólidos voláteis. O grupo 6 , calcogênio e hexafluoretos de gases nobres são incolores, mas os outros hexafluoretos têm cores que variam do branco, passando pelo amarelo, laranja, vermelho, marrom e cinza, até o preto.

A geometria molecular dos hexafluoretos binários é geralmente octaédrica , embora alguns derivados sejam distorcidos da simetria O _h . Para os hexafluoretos do grupo principal, a distorção é pronunciada para os derivados de gás nobre de 14 elétrons. As distorções no XeF ₆ gasoso são causadas por seu par solitário não aderente , de acordo com a teoria VSEPR . No estado sólido, adota uma estrutura complexa envolvendo tetrâmeros e hexâmeros. De acordo com cálculos da química quântica , ReF ₆ e RuF ₆ deveriam ter estruturas tetragonalmente distorcidas (onde as duas ligações ao longo de um eixo são mais longas ou mais curtas que as outras quatro), mas isso não foi verificado experimentalmente.

O status do hexafluoreto de polônio não é claro: alguns resultados experimentais sugerem que ele pode ter sido sintetizado, mas não foi bem caracterizado. O ponto de ebulição citado na tabela abaixo é, portanto, uma previsão. Apesar dessa situação, algumas fontes o descrevem sem comentários como um composto conhecido.

Hexafluoretos binários dos calcogênios

Hexafluoretos binários dos gases nobres

Hexafluoretos binários dos metais de transição

Hexafluoretos binários dos actinídeos

Propriedades químicas de hexafluoretos binários

Os hexafluoretos possuem uma ampla faixa de reatividade química. O hexafluoreto de enxofre é quase inerte e não tóxico devido ao impedimento estérico (os seis átomos de flúor estão dispostos tão firmemente em torno do átomo de enxofre que é extremamente difícil atacar as ligações entre os átomos de flúor e enxofre). Possui diversas aplicações devido à sua estabilidade, propriedades dielétricas e alta densidade. O hexafluoreto de selênio é quase tão não reativo quanto o SF ₆ , mas o hexafluoreto de telúrio não é muito estável e pode ser hidrolisado pela água em 1 dia. Além disso, tanto o hexafluoreto de selênio quanto o hexafluoreto de telúrio são tóxicos, enquanto o hexafluoreto de enxofre não é tóxico. Em contraste, os hexafluoretos metálicos são corrosivos, facilmente hidrolisados ​​e podem reagir violentamente com a água. Alguns deles podem ser usados ​​como agentes de fluoração . Os hexafluoretos metálicos possuem alta afinidade eletrônica , o que os torna fortes agentes oxidantes. O hexafluoreto de platina, em particular, é notável por sua capacidade de oxidar a molécula de dioxigênio , O ₂ , para formar hexafluoroplatinato de dioxigenila , e por ser o primeiro composto que foi observado reagir com o xenônio (ver hexafluoroplatinato de xenônio ).

Aplicações de hexafluoretos binários

Alguns hexafluoretos metálicos encontram aplicações devido à sua volatilidade. O hexafluoreto de urânio é usado no processo de enriquecimento de urânio para produzir combustível para reatores nucleares . A volatilidade do flúor também pode ser explorada para o reprocessamento de combustível nuclear . O hexafluoreto de tungstênio é utilizado na produção de semicondutores por meio do processo de deposição química de vapor .

Hexafluoretos binários previstos

Hexafluoreto de radônio

Hexafluoreto de radônio ( RnF
₆), o homólogo mais pesado do hexafluoreto de xenônio , foi estudado teoricamente, mas sua síntese ainda não foi confirmada. Fluoretos de radônio mais elevados podem ter sido observados em experimentos onde produtos contendo radônio desconhecidos destilaram junto com hexafluoreto de xenônio , e talvez na produção de trióxido de radônio: estes podem ter sido RnF ₄ , RnF ₆ ou ambos. É provável que a dificuldade em identificar fluoretos superiores de radônio decorra do fato de o radônio ser cineticamente impedido de ser oxidado além do estado divalente. Isso se deve à forte ionicidade de RnF ₂ e à alta carga positiva de Rn em RnF ⁺ . A separação espacial de moléculas de RnF ₂ pode ser necessária para identificar claramente os fluoretos de radônio superiores, dos quais RnF ₄ deve ser mais estável do que RnF ₆ devido à divisão spin-órbita da camada 6p do radônio (Rn ^IV teria um shell 6s²
6p²
_1/2 configuração).

Outros

Hexafluoreto de criptônio ( KrF
₆) foi previsto como estável, mas não foi sintetizado devido à extrema dificuldade de oxidar o criptônio além do Kr (II). A síntese de hexafluoreto de amerício ( AmF
₆) pela fluoração do fluoreto de amerício (IV) ( AmF
₄) foi tentada em 1990, mas sem sucesso; também houve possíveis identificações termocromatográficas dele e hexafluoreto de cúrio (CmF ₆ ), mas é debatido se estas são conclusivas. Hexafluoreto de paládio ( PdF
₆), o homólogo mais leve do hexafluoreto de platina , foi calculado como estável, mas ainda não foi produzido; a possibilidade de hexafluoretos de prata (AgF ₆ ) e ouro (AuF ₆ ) também foi discutida. Hexafluoreto de cromo ( CrF
₆), o homólogo mais leve de hexafluoreto de molibdênio e hexafluoreto de tungstênio , foi relatado, mas demonstrou ser uma identificação equivocada do pentafluoreto conhecido ( CrF
₅)

Literatura

• Galkin, NP; Tumanov, Yu. N. (1971). "Reatividade e estabilidade térmica dos hexafluoretos" . Avaliações Químicas Russas . 40 (2): 154–164. Bibcode : 1971RuCRv..40..154G . doi : 10.1070 / RC1971v040n02ABEH001902 .

Referências

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