Vanádium-pentafluorid

Sablon:Chembox A vanádium-pentafluorid szervetlen vegyület, képlete Sablon:Chem. Színtelen, illékony folyadék. Erősen reakcióképes – szerves vegyületek fluorozására képes.

Tulajdonságai, szerkezete

A vegyület gázállapotban monomer, elektrondiffrakciós vizsgálatok alapján molekulái D_3h szimmetriájú trigonális bipiramis alakúak. Szilárd állapotban polimer, melyben az oktaéderes vanádiumközpontokat fluoridhíd köti össze.

A Sablon:Chem képződési entalpiája −1429,4 ± 0,8 kJ/mol.

Ez az egyetlen ismert vanádium-pentahalogenid.

Előállítása

A vanádium-pentafluorid előállítható vanádium fluorozásával:

$2\mathrm{V}+5\mathrm{F}{\phantom{A}}_2⟶2\mathrm{V}\mathrm{F}{\phantom{A}}_5$

Ezenkívül vanádium-tetrafluorid bomlásakor a szilárd trifluoriddal egyenlő mennyiségben keletkezik:

$2\mathrm{V}\mathrm{F}{\phantom{A}}_4⟶\mathrm{V}\mathrm{F}{\phantom{A}}_3+\mathrm{V}\mathrm{F}{\phantom{A}}_5$

Ez az átalakulás 650 °C-on megy végbe. Ezenkívül nyersanyagok és ipari koncentrátumok elemi fluorral történő reakciójával is előállítható ipari mértékben. Ilyen nyersanyagok például a vanádium, a ferrovanádium, a vanádium-pentoxid és a vanádium-tetrafluorid.

A Sablon:Chem folyékony állapotban ionizálódik, ezt jelzik a magas Trouton-állandója és elektromos vezetőképessége is.

Jellemzői, reakciókészsége

Ezen erősen korrozív anyag iránt az 1950-es években kezdett megjelenni az érdeklődés, amit fizikokémiai tulajdonságainak kiterjedt kutatása is jelez. Erős fluorozó- és oxidálószer. Az elemi ként kén-tetrafluoriddá oxidálja:

$\mathrm{S}+4\mathrm{V}\mathrm{F}{\phantom{A}}_5⟶4\mathrm{V}\mathrm{F}{\phantom{A}}_4+\mathrm{S}\mathrm{F}{\phantom{A}}_4$

Más elektrofil fém-halogenidekhez hasonlóan hidrolizál, először az oxihalogeniddé, majd a biner oxiddá:

$\mathrm{V}\mathrm{F}{\phantom{A}}_5+\mathrm{H}{\phantom{A}}_2\mathrm{O}⟶\mathrm{V}\mathrm{O}\mathrm{F}{\phantom{A}}_3+2\mathrm{H}\mathrm{F}$

$2\mathrm{V}\mathrm{O}\mathrm{F}{\phantom{A}}_3+3\mathrm{H}{\phantom{A}}_2\mathrm{O}⟶\mathrm{V}{\phantom{A}}_2\mathrm{O}{\phantom{A}}_5+6\mathrm{H}\mathrm{F}$

A hidrolízist gyorsítják a bázisok. Bár hidrolízisre hajlamos, alkoholokban oldódik.

Lewis-sav, ahogy a hexafluorovanadát keletkezése is tükrözi:

$\mathrm{V}\mathrm{F}{\phantom{A}}_5+\mathrm{K}\mathrm{F}⟶\mathrm{K}\mathrm{V}\mathrm{F}{\phantom{A}}_6$

A vanádium-pentafluorid gyengébb sav, és főképp oxidációkban és fluorozásban vesz részt.

A vegyület a polifluoralkéneket polifluoralkánokká fluorozza.

A vegyület reakció nélkül oldódik folyékony Sablon:Chem-ban és Sablon:Chem-ban. A Sablon:Chem kis mértékben oldódik HF-ban is.

Források

• Arnold F. Holleman, Nils Wiberg: Lehrbuch der Anorganischen Chemie, 102. Auflage, de Gruyter, Berlin 2007, S. 1545, Sablon:ISBN.