五氟化锑

五氟化锑

外观 无色粘稠液体
熔点 7°C(280K)
UN编号 1732
NFPA704 041
英文名 Antimonypentafluoride
溶解性(水) 反应
化学式 SbF5
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结构和化学反应

在气态时,SbF5 采取 D3h 对称群,为三角双锥构型(如图)。在液态和固态时结构更为复杂。液态时含有聚合物,且每个 Sb 都是八面体,其通式为 [SbF4(μ-F)2]n。在晶态时为四聚体,即化学式为 [SbF4(μ-F)]4。在四聚体的八元 Sb4F4 环中的 Sb-F 键长为 2.02 Å;对于其他与四个Sb相连的 F 配体,其 Sb-F 键较短为 1.82 Å。 同族的 PF5 和 AsF5 在液态和固态时都为单体,可能是因为中心原子的体积较小,限制了配位数的缘故。BiF5 为聚合态。

SbF5 是很强的路易斯酸,对 F 的亲合力尤其显著,生成很稳定的 [SbF6] 阴离子。[SbF6] 可继续与五氟化锑反应生成 [Sb2F11]

因此五氟化锑可增强 HF 的布朗斯特酸性,也可加强 F2 的氧化性。如五氟化锑存在下,氟气可将氧气氧化成 O2+

SbF5 + ½F2 + O2 → [O2]+[SbF6]

首次用化学方法制取氟气也利用了五氟化锑的强路易斯酸性,过程为:

2 SbF5 + K2MnF6 → 2 KSbF6 + MnF3 + 0.5 F2

反应中的 K2MnF6 可通过 KMnO4、KF、HF 和 H2O2 反应制取。SbF5 对 F 的强亲合力及 MnF4 的不稳定性使得制取氟气的反应可以发生,机理类似于“强酸制弱酸”,只不过酸为路易斯酸而已。

制备

五氟化锑可通过五氯化锑与无水氢氟酸的反应来制备:

也可以通过三氟化锑与氟气反应来制备。

安全性

SbF5 和很多化合物剧烈反应,常常释放有毒的氟化氢。

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