Pentafluoruro di cloro

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Pentafluoruro di cloro
Chlorine-pentafluoride-2D-dimensions.png
Chlorine-pentafluoride-3D-balls.png
Caratteristiche generali
Formula bruta o molecolareClF5
Massa molecolare (u)130,45
Aspettogas incolore, con odore pungente
Numero CAS13637-63-3
Numero EINECS237-123-6
PubChem61654
SMILESFCl(F)(F)(F)F
Proprietà chimico-fisiche
Densità (kg·m−3, in c.s.)5,987
Solubilità in acquareazione violenta
Temperatura di fusione−103 °C (170 K)
Temperatura di ebollizione−13,1 °C (260 K)
Tensione di vapore (Pa) a 293 (20 °C) K3,253 bar
Proprietà termochimiche
ΔfH0 (kJ·mol−1)−238,49
S0m(J·K−1mol−1)310,73
C0p,m(J·K−1mol−1)89,16
Indicazioni di sicurezza
Simboli di rischio chimico
comburente tossicità acuta corrosivo gas compresso
pericolo
Frasi H270 - 280 - 330 - 314 - EUH071
Consigli P220 - 244 - 260 - 271 - 284 - 280 [1]

Il pentafluoruro di cloro è il composto chimico interalogeno con formula ClF5. In condizioni standard è un gas incolore, con un odore pungente. È un composto molto tossico e reattivo, con proprietà fluoruranti molto forti, anche se meno di ClF3. Non ha utilizzi pratici.

Struttura[modifica | modifica wikitesto]

ClF5 è un composto molecolare. La molecola ha struttura a piramide quadrata, con simmetria C4v, come verificato tramite spettroscopia NMR 19F ad alta risoluzione.[2] La struttura è in accordo con la teoria VSEPR. Le distanze di legame Cl–F sono quelle indicate nella figura.

Sintesi[modifica | modifica wikitesto]

ClF5 fu sintetizzato per la prima volta nel 1963.[3] Fu ottenuto facendo reagire ClF3 e F2 ad alta pressione ed elevata temperatura:

ClF3 + F2 → ClF5

Si può ottenere anche facendo reagire F2 con fluoruri alcalini come KClF4, RbClF4 e CsClF4. Ad esempio:[2]

KClF4 + F2 → ClF5 + KF

Nel 1981 si è trovato che NiF2 è un ottimo catalizzatore per la sintesi di ClF5.[4]

Reattività[modifica | modifica wikitesto]

ClF5 è un composto estremamente reattivo. È un fluorurante molto forte, superato solo da ClF3. Reagisce violentemente con acqua per formare HF, FClO4,[5] e FClO2.[6]

ClF5 reagisce a bassa temperatura con donatori di ioni fluoruro come CsF o (Me4N)F per formare sali contenenti lo ione ottaedrico [ClF6].[7] Ad esempio:

ClF5 + CsF → Cs[ClF6]

Sicurezza[modifica | modifica wikitesto]

ClF5 è un composto chimico molto pericoloso, tossico e corrosivo. Può infiammarsi a contatto con sostanze combustibili. Per contatto con acqua sviluppa HF, anch'esso tossico e corrosivo.

Note[modifica | modifica wikitesto]

  1. ^ Scheda del composto su IFA-GESTIS consultata il 16.01.2015
  2. ^ a b D. Pilipovich, W. Maya, E. A. Lawton, H. F. Bauer, D. F. Sheehan, N. N. Ogimachi, R. D. Wilson, F. C. Gunderloy Jr., V. E. Bedwell, Chlorine pentafluoride. Preparation and properties, in Inorg. Chem., vol. 6, nº 10, 1967, pp. 1918–1919, DOI:10.1021/ic50056a036.
  3. ^ D. F. Smith, Chlorine pentafluoride, in Science, vol. 141, nº 3585, 1963, pp. 1039-1040, DOI:10.1126/science.141.3585.1039.
  4. ^ A. Šmalc, B. Žemba, J. Slivnik, K. Lutar, On the synthesis of chlorine pentafluoride, in J. Fluorine Chem., vol. 17, nº 4, 1981, pp. 381-383, DOI:10.1016/S0022-1139(00)81783-2.
  5. ^ P. Patnaik, A comprehensive guide to the hazardous properties of chemical substances, 3ª ed., Wiley-Interscience, 2007, pp. 478–479, ISBN 0-471-71458-5.
  6. ^ N. N. Greenwood, A. Earnshaw, Chemistry of the elements, 2ª ed., Oxford, Butterworth-Heinemann, 1997, ISBN 0-7506-3365-4.
  7. ^ C. E. Housecroft, A. G. Sharpe, Inorganic chemistry, 3ª ed., Harlow (England), Pearson Education Limited, 2008, ISBN 978-0-13-175553-6.

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