五氟化钽

化合物

五氟化钽是一种无机化合物,化学式为TaF5,它是钽的氟化物之一。

五氟化钽
别名 氟化钽(V)
识别
CAS号 7783-71-3  checkY
PubChem 82218
SMILES
 
  • F[Ta](F)(F)(F)F
InChI
 
  • 1S/5FH.Ta/h5*1H;/q;;;;;+5/p-5
EINECS 232-022-3
RTECS WW5775000
性质
化学式 TaF5
摩尔质量 275.95 g/mol g·mol⁻¹
外观 白色晶体[1]
密度 4.74 g/cm3(固体)
熔点 96.8 °C(369.9 K)
沸点 229.2 °C(502.3 K)[2]
溶解性 分解
磁化率 +795.0·10−6 cm3/mol
结构
偶极矩 0 D
危险性
警示术语 R:34
安全术语 S:26-27-28-36/37/39-45
欧盟分类 未列出
主要危害 易生成HF
闪点 不可燃
相关物质
其他阴离子 五氯化钽
其他阳离子 五氟化铌
若非注明,所有数据均出自标准状态(25 ℃,100 kPa)下。

制备

五氟化钽可由金属氟气在约250 °C反应得到:[3][1]

 

钽和氟化氢在250~300 °C、105Pa下反应,也能得到五氟化钽,但同时会生成三氟化钽。[1]钽和氟化亚锡反应,可以得到五氟化钽:[4]

 
 

性质

五氟化钽在固态是四聚体,由四个TaF6中心经氟桥连接而成;气态时为三聚体,具有D3h对称性。[5][1]

五氟化钽是强路易斯酸,在水中水解。[1]它可以和中性路易斯碱(如[6])形成加合物,它和吡啶(py)反应形成的加合物可以写作[TaF4(py)4][TaF6][7]。它和乙酰丙酮氧钛反应,经过[F4Ta(OTi(acac)2)2]TaF6加合物,得到二氟二乙酰丙酮钛和三氟氧化钽,完成钛至钽的氧迁移。[8]

五氟化钽在HF水溶液中和有机阳离子共结晶,可以得到含有TaF72−、TaF83−等配阴离子的盐。[9]它和SbF5不同,和HF形成的体系TaF5–HF在还原性环境中是稳定的。[10]

参考文献

  1. ^ 1.0 1.1 1.2 1.3 1.4 无机化学丛书 第八卷 钛分族 钒分族 铬分族. 科学出版社. pp 327-329. 3.4.4 铌(V)和钽(V)的卤化物及卤氧化物
  2. ^ Fairbrother, Fred; Frith, Wm. C. The halides of niobium. (columbium) and tantalum. III. The vapor pressure of niobium (columbium) and tantalum pentafluorides. Journal of the Chemical Society, 1951. 3051-3056. ISSN:0368-1769. doi:10.1039/jr9510003051
  3. ^ Priest, H. F. Anhydrous Metal Fluorides" Inorganic Syntheses 3: 171-183. 1950. doi:10.1002/9780470132340.ch47. 
  4. ^ J. J. Zuckerman, [《五氟化钽》在Google Books的內容。 Inorganic Reactions and Methods, The Formation of Bonds to Halogens], John Wiley & Sons. 2009: pp. 288, (德文) 
  5. ^ Holleman, A. F.; Wiberg, E. "Inorganic Chemistry" Academic Press: San Diego, 2001. ISBN 0-12-352651-5.
  6. ^ Levason, William; Reid, Gillian; Zhang, Wenjian. Six-coordinate NbF5 and TaF5 complexes with tertiary mono-phosphine and -arsine ligands. Journal of Fluorine Chemistry. 2015, 172: 62–67. ISSN 0022-1139. doi:10.1016/j.jfluchem.2015.01.010. 
  7. ^ Haiges, Ralf; Deokar, Piyush; Christe, Karl O. Adduct Formation of Tantalum(V)- and Niobium(V) Fluoride with Neutral Group 15 Donor Ligands, an Example for Ligand Induced Self-Ionization. Zeitschrift für anorganische und allgemeine Chemie. 2014, 640 (8-9): 1568–1575. ISSN 0044-2313. doi:10.1002/zaac.201400141. 
  8. ^ Funaioli, Tiziana; Marchetti, Fabio; Pampaloni, Guido; Zacchini, Stefano. Ligand-interchange reactions between M(iv) (M = Ti, V) oxide bis-acetylacetonates and halides of high-valent group 4 and 5 metals. A synthetic and electrochemical study. Dalton Transactions. 2013, 42 (39): 14168. ISSN 1477-9226. doi:10.1039/c3dt51378e. 
  9. ^ Goreshnik, E. [C(NH2)3]2TaF7 and [C(NH2)3]3TaF8: Guanidinium fluoride-tantalates with isolated anionic polyhedra. Journal of Fluorine Chemistry. 2019, 226: 109352. ISSN 0022-1139. doi:10.1016/j.jfluchem.2019.109352. 
  10. ^ Arpad Molnar; G. K. Surya Prakash; Jean Sommer. Superacid Chemistry 2nd. Wiley-Interscience. 2009: 60. ISBN 0-471-59668-X.