Tetrafluoruro di cromo

Tetrafluoruro di cromo
Cella unitaria dell'α-tetrafluoruro di cromo
Nome IUPAC
tetrafluoruro di cromo, fluoruro di cromo(IV)
Caratteristiche generali
Formula bruta o molecolare	CrF4
Massa molecolare (u)	127,990
Aspetto	solido viola
Numero CAS	10049-11-3
PubChem	57346073
SMILES	[F-].[F-].[F-].[F-].[Cr+4]
Proprietà chimico-fisiche
Densità (g/cm3, in c.s.)	2,89
Temperatura di fusione	277 °C (550 K)
Indicazioni di sicurezza

Il tetrafluoruro di cromo o fluoruro di cromo(IV) è il composto binario con formula CrF₄, nel quale il cromo ha lo stato di ossidazione piuttosto inusuale di +4. In condizioni normali è un solido di colore viola quando perfettamente puro, mentre i campioni ottenuti da diverse sintesi possono essere di colorazione varia (verde-nero, marrone) per la presenza di impurezze. Sono note due forme cristalline denominate α-CrF₄ e β-CrF₄.

Struttura

La forma α-CrF₄ cristallizza nel sistema tetragonale, gruppo spaziale P4₂/mnm, con costanti di reticolo a = 829,6 pm e c = 373,7 pm, quattro unità di formula per cella elementare, con simmetria D_4h. La struttura è formata da coppie di ottaedri CrF₆ uniti lungo un lato, collegate in modo da formare colonne.

La forma β-CrF₄ cristallizza nel sistema monoclino, gruppo spaziale C/2c, con costanti di reticolo a = 1457,0 pm, b = 972,0 pm e c = 719,0 pm, β = 102,68°, 16 unità di formula per cella elementare. La struttura è formata da cicli di quattro ottaedri CrF₆ uniti tramite vertici F, a loro volta collegati in modo da formare colonne.

Allo stato gassoso CrF₄ forma molecole tetraedriche isolate; la distanza Cr-F è di 170,6 pm.

Sintesi

Il tetrafluoruro di cromo fu ottenuto per la prima volta nel 1941 da Hans von Wartenberg riscaldando cromo, tricloruro di cromo o trifluoruro di cromo a 350-500 °C in una corrente di fluoro. In questo modo si ottiene la forma α-CrF₄:

${\ce {Cr + 2 F2 -> CrF4}}$

${\ce {2 CrCl3 + 4 F2 -> 2 CrF4 + 3 Cl2}}$

${\ce {2 CrF3 + F2 -> 2 CrF4}}$

La forma β-CrF₄ si ottiene per lenta decomposizione termica di CrF₅ (130 °C, durata 5 mesi):

${\ce {2 CrF5 -> 2 CrF4 + F2}}$

Proprietà e reattività

Il tetrafluoruro di cromo risulta essere un solido poco reattivo, tuttavia viene idrolizzato dall'acqua e con fluoruri può formare le specie CrF−5, CrF2−6 e CrF3−7.

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