Pentafluoruro de cloro
| Pentafluoruro de cloro | |
  Estructura del pentafluoruro de cloro |
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| Identificación | |
|---|---|
| N o CAS | |
| N o ECHA | 100,033,734 |
| N o CE | 237-123-6 |
| PubChem | 61654 |
| Sonrisas |
FCl (F) (F) (F) F , |
| InChI |
InChI: InChI = 1S / ClF5 / c2-1 (3,4,5) 6 InChIKey: KNSWNNXPAWSACI-UHFFFAOYSA-N |
| Propiedades químicas | |
| Fórmula bruta | ClF 5 |
| Masa molar | 130,445 ± 0,002 g / mol Cl 27,18%, F 72,82%, |
| Propiedades físicas | |
| T ° fusión | −95 ° C |
| T ° hirviendo | −13,1 ° C |
| Densidad | ~ 1900 kg · m -3 en estado líquido |
| Punto crítico | 52,7 bares , 142,85 ° C |
| Precauciones | |
| Directiva 67/548 / CEE | |
 T +  VS  O Símbolos : T + : Muy tóxico C : Corrosivo O : Comburente Frases R : R8 : Peligro de fuego en contacto con materias combustibles. R26 : Muy tóxico por inhalación. R35 : Provoca quemaduras graves. Frases-S : (S1) : Consérvese bajo llave. S9 : Consérvese el recipiente en lugar bien ventilado. S17 : Manténgase alejado de materias combustibles. S26 : En caso de contacto con los ojos, enjuagar inmediatamente con abundante agua y consultar a un especialista. S45 : En caso de accidente o malestar, acúdase inmediatamente al médico (si es posible, muéstresele la etiqueta). S36 / 37/39 : Úsese indumentaria protectora adecuada, guantes y protección para los ojos / la cara. Frases R : 8, 26, 35, Frases S : (1), 9, 17, 26, 36/37/39, 45, |
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| Unidades de SI y STP a menos que se indique lo contrario. | |
El pentafluoruro de cloro es un compuesto químico de fórmula ClF 5. Es un gas higroscópico incoloro de olor sofocante, más pesado que el aire (densidad relativa de 4,5) y líquido a una presión atmosférica entre -95 ° C y -13,1 ° C con una densidad de aproximadamente 1900 kg · m -3 . Su primera síntesis se remonta a 1963.
Estructura
La molécula de ClF 5presenta una estructura piramidal cuadrada , que la teoría VSEPR puede explicar bien:
- el átomo de cloro está en el centro de la molécula
- uno de los átomos de flúor está unido al cloro por un enlace covalente
- la posición diametralmente opuesta a este átomo de flúor está ocupada por un doblete no vinculante del átomo de cloro
- los últimos cuatro átomos de flúor se organizan en dos alineaciones ortogonales F - Cl - F que forman la base de la pirámide, cada alineación F - Cl - F permite un enlace en tres centros y cuatro electrones
Por lo tanto, los cinco átomos de flúor están unidos al cloro por enlaces de diferente tipo, lo que da como resultado diferentes longitudes de enlace:
- ~ 162 pm para el covalente Cl - F enlace
- ~ 172 pm para enlaces Cl - F involucrados en un enlace 3c-4e
Esto fue confirmado por resonancia magnética nuclear del flúor 19 .
Preparación
El método de producción tradicional para ClF 5consiste en hacer reaccionar flúor F 2con trifluoruro de cloro ClF 3a alta temperatura y presión, o con un fluoruro alcalino como KClF 4, RbClF 4o CsClF 4 :
F 2+ ClF 3→ ClF 5 F 2+ KClF 4→ ClF 5+ KFDesde entonces, se descubrió en 1981 que el fluoruro de níquel NiF 2 es un excelente catalizador para la síntesis de pentafluoruro de cloro.
Aplicaciones
El pentafluoruro de cloro es un agente fluorante fuerte. Reacciona con el agua para producir perclorato de flúor FClO 4.y fluoruro de hidrógeno HF.
ClF 5+ 3 H 2 O→ HClO 3+ 5 HFEl pentafluoruro de cloro reacciona rápidamente a temperatura ambiente con todos los componentes excepto el nitrógeno , el oxígeno , el cloro y los de la familia de los gases nobles ( helio , neón , argón , criptón , xenón y radón ).
A veces se utiliza como propulsor con hidracina N 2 H 4para la propulsión espacial y para la propulsión de misiles debido a sus propiedades físicas que permiten su almacenamiento prolongado, incluso en órbita, y su alta densidad que lo convierte en un oxidante ligeramente más eficiente que el peróxido de nitrógeno N 2 O 4. Además, el propulsor ClF 5/ N 2 H 4es hipergólico .
Notas y referencias
- masa molecular calculada de " pesos atómicos de los elementos 2007 " en www.chem.qmul.ac.uk .
- pentafluoruro de cloro en el sitio de Air Liquide
- " Propiedades de varios gases " , en flexwareinc.com (consultado el 12 de abril de 2010 )
- Entrada "Pentafluoruro de cloro" en la base de datos química GESTIS de la IFA (organismo alemán responsable de la seguridad y salud en el trabajo) ( alemán , inglés ) (se requiere JavaScript)
- (en) Smith DF, " Pentafluoruro de cloro " , Science , vol. 141, n o 3585 1963, p. 1039–1040 ( PMID 17739492 , DOI 10.1126 / science.141.3585.1039 )
- (en) Pilipovich, D. Maya W. Lawton, EA Bauer, HF, Sheehan, DF, Ogimachi, NN, Wilson, RD, Gunderloy, FC, Bedwell, VE, " pentafluoruro de cloro. Preparación y propiedades ” , Inorg. Chem. , vol. 6, n o 10, 1967, p. 1918 ( DOI 10.1021 / ic50056a036 )
- (en) Smalc, A., Žemva, B., Slivnik, J. y K. Lutar, " Sobre la síntesis del pentafluoruro de cloro " , J. Fluor. Chem. , vol. 17,1981, p. 381–383 ( DOI 10.1016 / S0022-1139 (00) 81783-2 )
- ^ ab Pilipovich, D., Maya, W., Lawton, EA, Bauer, HF, Sheehan, DF, Ogimachi, NN, Wilson, RD, Gunderloy, FC, Bedwell, VE (1967). "Pentafluoruro de cloro. Preparación y propiedades". Química inorgánica 6 (10): 1918. doi: 10.1021 / ic50056a036.