Přeskočit na obsah

Hexafluorfosforečnany: Porovnání verzí

Z Wikipedie, otevřené encyklopedie
Smazaný obsah Přidaný obsah
pokračování
pokračování
Řádek 19: Řádek 19:
Bylo vyvinuto několik metod stanovení koncentrace hexafluorfosforečnanových iontů. Tetrafenylarsoniumchlorid, [(C<sub>6</sub>H<sub>5</sub>)<sub>4</sub>As]Cl, je možné použít při [[titrace|titračním]]<ref>{{Citace periodika | autor1 = H. E. Affsprung | autor2 = V. S. Archer | titul = Determination of Hexafluorophosphate by Amperometric Titration with Tetraphenylarsonium Chloride | periodikum = [[Analytical Chemistry]] | rok vydání = 1963 | strany = 976–978 | doi = 10.1021/ac60201a017}}</ref> i [[gravimetrie (chemie)|gravimetrickém]] stanovení.<ref>{{Citace periodika | autor1 = H. E. Affsprung | autor2 = V. S. Archer | titul = Gravimetric Determination of Hexafluorophosphate as Tetraphenylarsonium Hexafluorophosphate | periodikum = Analytical Chemistry | rok vydání = 1963 | strany = 1912–1913 | doi = 10.1021/ac60205a036}}</ref> Tyto postupy jsou založeny na tvorbě hexafluorfosforečnanu tetrafenylarsonia:
Bylo vyvinuto několik metod stanovení koncentrace hexafluorfosforečnanových iontů. Tetrafenylarsoniumchlorid, [(C<sub>6</sub>H<sub>5</sub>)<sub>4</sub>As]Cl, je možné použít při [[titrace|titračním]]<ref>{{Citace periodika | autor1 = H. E. Affsprung | autor2 = V. S. Archer | titul = Determination of Hexafluorophosphate by Amperometric Titration with Tetraphenylarsonium Chloride | periodikum = [[Analytical Chemistry]] | rok vydání = 1963 | strany = 976–978 | doi = 10.1021/ac60201a017}}</ref> i [[gravimetrie (chemie)|gravimetrickém]] stanovení.<ref>{{Citace periodika | autor1 = H. E. Affsprung | autor2 = V. S. Archer | titul = Gravimetric Determination of Hexafluorophosphate as Tetraphenylarsonium Hexafluorophosphate | periodikum = Analytical Chemistry | rok vydání = 1963 | strany = 1912–1913 | doi = 10.1021/ac60205a036}}</ref> Tyto postupy jsou založeny na tvorbě hexafluorfosforečnanu tetrafenylarsonia:


:[(C<sub>6</sub>H<sub>5</sub>)<sub>4</sub>As]<sup>+</sup> + {{chem|PF|6|-}} &rarr; [(C<sub>6</sub>H<sub>5</sub>)<sub>4</sub>As]PF<sub>6</sub>
:[(C<sub>6</sub>H<sub>5</sub>)<sub>4</sub>As]<sup>+</sup> + PF{{su|b=6|p=-}} &rarr; [(C<sub>6</sub>H<sub>5</sub>)<sub>4</sub>As]PF<sub>6</sub>


Koncentraci hexafluorfosforečnanů je rovněž možné určit [[spektrofotometrie|spektrofotometricky]] pomocí [[ferroin]]u.<ref>{{Citace periodika | autor1 = V. S. Archer | autor2 = F. G. Doolittle | titul = Spectrophotometric Determination of Hexafluorophosphate with Ferroin | periodikum = Analytical Chemistry | rok vydání = 1967 | strany = 371–373 | doi = 10.1021/ac60247a035}}</ref>
Koncentraci hexafluorfosforečnanů je rovněž možné určit [[spektrofotometrie|spektrofotometricky]] pomocí [[ferroin]]u.<ref>{{Citace periodika | autor1 = V. S. Archer | autor2 = F. G. Doolittle | titul = Spectrophotometric Determination of Hexafluorophosphate with Ferroin | periodikum = Analytical Chemistry | rok vydání = 1967 | strany = 371–373 | doi = 10.1021/ac60247a035}}</ref>


== Reakce ==
== Reakce ==
[[Hydrolýza]] hexafluorfosforečnanů v&nbsp;zásaditém prostředí probíhá velmi pomalu,<ref>{{Citace periodika | autor1 = I. G. Ryss | autor2 = V. B. Tulchinskii | titul = Kinetika Gidroliza Iona Geksaftorofosfata PF{{su|b=6|p=-}} | periodikum = Zh. Neorg. Khim. | rok vydání = 1964 | strany = 836–840}}</ref> což platí také v&nbsp;kyselých roztocích.<ref>{{Citace periodika | autor1 = A. E. Gebala | autor2 = M. M. Jones | titul = The Acid Catalyzed Hydrolysis of Hexafluorophosphate | periodikum = [[Polyhedron|Journal of Inorganic and Nuclear Chemistry]] | rok vydání = 1969 | strany = 771–776 | doi = 10.1016/0022-1902(69)80024-2}}</ref> Rozklad hexafluorfosforečnanů za vzniku fluorovodíku ovšem lze provést v&nbsp;[[iontová kapalina|iontových kapalinách]].<ref name = Dyson>{{Citace monografie | autor = P. J. Dyson | titul = Metal Catalysed Reactions in Ionic Liquids | vydavatel = Springer Science &amp; Business | rok vydání = 2005 | strany = 27 | isbn = 1-4020-3914-X}}</ref>

[[Soubor:PF6partialcharge.png|right|thumb|Hexafluorfosforečnany mají částečný (delokalizovaný) záporný náboj na fluoridových centrech.]]

=== Organokovová a anorganická syntéza ===
Hexafluorfosforečnanový anion je častým protiiontem u [[kationt]]ových [[komplexní sloučenina|komplexů]] kovů. Je, společně s&nbsp;[[tetrafluorboritany|tetrafluorboritanovým]] (BF{{su|b=4|p=-}}) a [[chloristany|chloristanovým]] (ClO{{su|b=4|p=-}}) jedním ze tří často používaných nekoordinujících aniontů; z&nbsp;těchto tří iontů má nejslabší sklony k&nbsp;tvorbě komplexů.<ref>{{Citace periodika | autor1 = H. G. Mayfield | autor2 = W. E. Bull | titul = Co-ordinating Tendencies of the Hexafluorophosphate Ion | periodikum = [[Journal of the Chemical Society]] A | rok vydání = 1971 | strany = 2279–2281 | doi = 10.1039/J19710002279}}</ref>

Hexafluorfosforečnany lze připravit reakcemi [[hexafluorfosforečnan stříbrný|hexafluorfosforečnanu stříbrného]] s&nbsp;[[halogenidy]], přičemž vysrážení stříbrného halogenidu usnadňuje provedení reakce. Protože jsou hexafluorfosforečnany často nerozpustné ve vodě, ale rozpustné v&nbsp;[[polární rozpouštědlo|polárních]] organických rozpouštědlech, tak přidání i malého množství [[hexafluorfosforečnan amonný|hexafluorfosforečnanu amonného]] (NH<sub>4</sub>PF<sub>6</sub>) do vodných roztoků řady anorganických i organických solí způsobí vysrážení hexafluorfosforečnanů; příkladem je příprava solí [[rhodocen|rhodocenia]]:<ref>{{Citace periodika | autor1 = D. R. Baghurst | autor2 = [[D. Michael P. Mingos]] | autor3 = M. J. Watson | titul = Application of Microwave Dielectric Loss Heating Effects for the Rapid and Convenient Synthesis of Organometallic Compounds | periodikum = [[Journal of Organometallic Chemistry]] | rok vydání = 1989 | strany = C43–C45 | doi = 10.1016/0022-328X(89)85418-X}}</ref>

:RhCl<sub>3</sub>·''x''H<sub>2</sub>O + 2&nbsp;C<sub>5</sub>H<sub>6</sub> + NH<sub>4</sub>PF<sub>6</sub> → [(''η''<sup>5</sup>-C<sub>5</sub>H<sub>5</sub>)<sub>2</sub>Rh]PF<sub>6</sub> + 2&nbsp;HCl + NH<sub>4</sub>Cl + ''x''&nbsp;H<sub>2</sub>O

[[Hexafluorfosforečnan tetrakis(acetonitril)měďný]] se připravuje přidáním kyseliny hexafluorfosforečné do suspenze [[oxid měďný|oxidu měďného]] v&nbsp;[[acetonitril]]u.<ref>{{Citace periodika | autor = G. J. Kubas | titul = Tetrakis(acetonitirile)copper(I) Hexaflurorophosphate | periodikum = Inorganic Syntheses | rok vydání = 1979 | strany = 90–91 | doi = 10.1002/9780470132593.ch15}}</ref>

:Cu<sub>2</sub>O + 2 HPF<sub>6</sub> + 8 CH<sub>3</sub>CN → 2 [Cu(CH<sub>3</sub>CN)<sub>4</sub>]PF<sub>6</sub> + H<sub>2</sub>O

=== Hydrolýza komplexů ===







Verze z 8. 9. 2020, 07:21

Hexafluorfosforečnany jsou soli obsahující hexafluorfosforečnanový anion PF -
6
 , jejich molekuly bývají oktaedrické. PF -
6
  má stejnou elektronovou konfiguraci jako fluorid sírový (SF6), hexafluorkřemičitanový anion SiF 2-
6
  a fluoroantimoničnanový anion SbF -
6
 . Jelikož je slabým nukleofilem, tak bývá řazen mezi nekoordinující anionty.[1][2]

Příprava

Krystaly hexafluorfosforečnanu ferrocenia, [Fe(C5H5)2]PF6

Hexafluorfosforečnany lze připravit reakcí chloridu fosforečného s halogenidem alkalického kovu nebo amonného kationtu v kyselině fluorovodíkové:[3]

PCl5 + MCl + 6 HF → MPF6 + 6 HCl

Kyselinu hexafluorfosforečnou je možné získat reakcí fluorovodíkufluoridem fosforečným:[4]. Jedná se o silnou Brønstedovu kyselinu, obvykle připravovanou krátce před použitím.

PF5 + HF → HPF6

K bezpečnému provedení těchto reakcí a omezení nebezpečnosti kyseliny fluorovodíkové a fluorovodíku je třebazvláštní vybavení.

Stanovení

Bylo vyvinuto několik metod stanovení koncentrace hexafluorfosforečnanových iontů. Tetrafenylarsoniumchlorid, [(C6H5)4As]Cl, je možné použít při titračním[5] i gravimetrickém stanovení.[6] Tyto postupy jsou založeny na tvorbě hexafluorfosforečnanu tetrafenylarsonia:

[(C6H5)4As]+ + PF -
6
  → [(C6H5)4As]PF6

Koncentraci hexafluorfosforečnanů je rovněž možné určit spektrofotometricky pomocí ferroinu.[7]

Reakce

Hydrolýza hexafluorfosforečnanů v zásaditém prostředí probíhá velmi pomalu,[8] což platí také v kyselých roztocích.[9] Rozklad hexafluorfosforečnanů za vzniku fluorovodíku ovšem lze provést v iontových kapalinách.[10]

Hexafluorfosforečnany mají částečný (delokalizovaný) záporný náboj na fluoridových centrech.

Organokovová a anorganická syntéza

Hexafluorfosforečnanový anion je častým protiiontem u kationtových komplexů kovů. Je, společně s tetrafluorboritanovým (BF -
4
 ) a chloristanovým (ClO -
4
 ) jedním ze tří často používaných nekoordinujících aniontů; z těchto tří iontů má nejslabší sklony k tvorbě komplexů.[11]

Hexafluorfosforečnany lze připravit reakcemi hexafluorfosforečnanu stříbrnéhohalogenidy, přičemž vysrážení stříbrného halogenidu usnadňuje provedení reakce. Protože jsou hexafluorfosforečnany často nerozpustné ve vodě, ale rozpustné v polárních organických rozpouštědlech, tak přidání i malého množství hexafluorfosforečnanu amonného (NH4PF6) do vodných roztoků řady anorganických i organických solí způsobí vysrážení hexafluorfosforečnanů; příkladem je příprava solí rhodocenia:[12]

RhCl3·xH2O + 2 C5H6 + NH4PF6 → [(η5-C5H5)2Rh]PF6 + 2 HCl + NH4Cl + x H2O

Hexafluorfosforečnan tetrakis(acetonitril)měďný se připravuje přidáním kyseliny hexafluorfosforečné do suspenze oxidu měďnéhoacetonitrilu.[13]

Cu2O + 2 HPF6 + 8 CH3CN → 2 [Cu(CH3CN)4]PF6 + H2O

Hydrolýza komplexů

  1. J. A. Davies. Synthetic Coordination Chemistry: Principles and Practice. [s.l.]: World Scientific, 1996. ISBN 981-02-2084-7. S. 165. 
  2. S. Constant; J. Lacour. New Trends in Hexacoordinated Phosphorus Chemistry. Příprava vydání J.-P. Majoral. [s.l.]: Springer, 2005. ISBN 3-540-22498-X. S. 3. 
  3. M. M. Woyski. Hexafluorophosphates of Sodium, Ammonium, and Potassium. Inorganic Syntheses. 1950, s. 111–117. DOI 10.1002/9780470132340.ch29. 
  4. A. Molnar; G. K. Surya Prakash; J. Sommer. Superacid Chemistry. [s.l.]: Wiley-Interscience, 2009. ISBN 0-471-59668-X. S. 44. 
  5. H. E. Affsprung; V. S. Archer. Determination of Hexafluorophosphate by Amperometric Titration with Tetraphenylarsonium Chloride. Analytical Chemistry. 1963, s. 976–978. DOI 10.1021/ac60201a017. 
  6. H. E. Affsprung; V. S. Archer. Gravimetric Determination of Hexafluorophosphate as Tetraphenylarsonium Hexafluorophosphate. Analytical Chemistry. 1963, s. 1912–1913. DOI 10.1021/ac60205a036. 
  7. V. S. Archer; F. G. Doolittle. Spectrophotometric Determination of Hexafluorophosphate with Ferroin. Analytical Chemistry. 1967, s. 371–373. DOI 10.1021/ac60247a035. 
  8. I. G. Ryss; V. B. Tulchinskii. Kinetika Gidroliza Iona Geksaftorofosfata PF -
    6
     . Zh. Neorg. Khim.. 1964, s. 836–840.
     
  9. A. E. Gebala; M. M. Jones. The Acid Catalyzed Hydrolysis of Hexafluorophosphate. Journal of Inorganic and Nuclear Chemistry. 1969, s. 771–776. DOI 10.1016/0022-1902(69)80024-2. 
  10. P. J. Dyson. Metal Catalysed Reactions in Ionic Liquids. [s.l.]: Springer Science & Business, 2005. ISBN 1-4020-3914-X. S. 27. 
  11. H. G. Mayfield; W. E. Bull. Co-ordinating Tendencies of the Hexafluorophosphate Ion. Journal of the Chemical Society A. 1971, s. 2279–2281. DOI 10.1039/J19710002279. 
  12. D. R. Baghurst; D. Michael P. Mingos; M. J. Watson. Application of Microwave Dielectric Loss Heating Effects for the Rapid and Convenient Synthesis of Organometallic Compounds. Journal of Organometallic Chemistry. 1989, s. C43–C45. DOI 10.1016/0022-328X(89)85418-X. 
  13. G. J. Kubas. Tetrakis(acetonitirile)copper(I) Hexaflurorophosphate. Inorganic Syntheses. 1979, s. 90–91. DOI 10.1002/9780470132593.ch15.