El fluoruro de hierro (III) , también conocido como fluoruro férrico, son compuestos inorgánicos con la fórmula FeF 3 (H 2 O) x donde x = 0 o 3. Son principalmente de interés para los investigadores, a diferencia de los cloruros de hierro (III) relacionados . El fluoruro de hierro anhidro (III) es de color blanco, mientras que las formas hidratadas son de color rosa claro. [2]
Nombres | |
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Otros nombres trifluoruro de hierro, fluoruro férrico | |
Identificadores | |
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Modelo 3D ( JSmol ) | |
ChemSpider | |
Tarjeta de información ECHA | 100.029.093 |
PubChem CID | |
Número RTECS |
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UNII | |
Tablero CompTox ( EPA ) | |
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Propiedades | |
FeF 3 | |
Masa molar | 112.840 g / mol (anhidro) 166.89 g / mol (trihidrato) |
Apariencia | cristales de color verde pálido |
Densidad | 3,87 g / cm 3 (anhidro) 2,3 g / cm 3 (trihidrato) |
Punto de fusion | > 1.000 ° C (1.830 ° F; 1.270 K) |
ligeramente soluble (anhidro) 49,5 g / 100 mL (trihidrato) | |
Solubilidad | insignificante en alcohol , éter , benceno |
+ 13,760 · 10 −6 cm 3 / mol | |
Estructura | |
Romboédrica , HR24 | |
R-3c, No. 167 | |
Peligros | |
Principales peligros | Corrosivo |
Ficha de datos de seguridad | SDS externo |
Pictogramas GHS | [1] |
Palabra de señal GHS | Peligro [1] |
H302 , H312 , H332 , H314 [1] | |
P260 , P301 + 330 + 331 , P303 + 361 + 353 , P305 + 351 + 338 , P405 , P501 [1] | |
Compuestos relacionados | |
Otros aniones | Óxido de hierro (III) , cloruro de hierro (III) |
Otros cationes | Fluoruro de manganeso (III) , fluoruro de cobalto (III) , fluoruro de rutenio (III) |
Compuestos relacionados | Fluoruro de hierro (II) |
Salvo que se indique lo contrario, los datos se proporcionan para materiales en su estado estándar (a 25 ° C [77 ° F], 100 kPa). | |
verificar ( ¿qué es ?) | |
Referencias de Infobox | |
Propiedades fisicas y quimicas
El fluoruro de hierro (III) es un sólido antiferromagnético [3] térmicamente robusto que consta de centros de Fe (III) de alto espín , que es consistente con los colores pálidos de todas las formas de este material. Tanto el fluoruro de hierro (III) anhidro como sus hidratos son higroscópicos .
Estructura
La forma anhidra adopta una estructura simple con centros octaédricos Fe (III) F 6 interconectados por enlaces lineales Fe-F-Fe. En el lenguaje de la cristalografía , los cristales se clasifican como romboédricos con un grupo espacial R-3c . [4] El motivo estructural es similar al visto en ReO 3 . Aunque el sólido no es volátil, se evapora a altas temperaturas, el gas a 987 ° C consiste en FeF 3 , una molécula plana de simetría D 3h con tres enlaces Fe-F iguales, cada uno de 176,3 pm de longitud. [5] A temperaturas muy altas, se descompone para dar FeF 2 y F 2 . [4]
Se conocen dos formas cristalinas, o más técnicamente polimorfos , de FeF 3 · 3H 2 O, las formas α y β. Estos se preparan por evaporación de una solución de HF que contiene Fe 3+ a temperatura ambiente (forma α) y por encima de 50 ° C (forma β). El grupo espacial de la forma β es P4 / my la forma α mantiene un grupo espacial P4 / m con una subestructura J6. La forma sólida α es inestable y se convierte en la forma β en cuestión de días. Las dos formas se distinguen por su diferencia en la división de cuadrupolos de sus espectros de Mössbauer . [6]
Preparación, ocurrencia, reacciones.
El fluoruro de hierro anhidro (III) se prepara tratando prácticamente cualquier compuesto de hierro anhidro con flúor. De manera más práctica y como la mayoría de los fluoruros metálicos, se prepara tratando el cloruro correspondiente con fluoruro de hidrógeno: [7]
- FeCl 3 + 3 HF → FeF 3 + 3 HCl
También se forma como una película pasivante al entrar en contacto entre el hierro (y el acero) y el fluoruro de hidrógeno . [8] Los hidratos cristalizan en ácido fluorhídrico acuoso. [6]
El material es un aceptor de fluoruro. Con hexafluoruro de xenón forma [FeF 4 ] [XeF 5 ]. [4]
El FeF 3 puro aún no se conoce entre los minerales. Sin embargo, la forma hidratada se conoce como el mineral fumarólico muy raro topsøeita. Generalmente un trihidrato, su química es un poco más compleja: FeF [F 0.5 (H 2 O) 0.5 ] 4 · H 2 O. [9] [10]
Aplicaciones
El principal uso comercial del fluoruro de hierro (III) en la producción de cerámica. [11]
Algunas reacciones de acoplamiento cruzado son catalizadas por compuestos a base de fluoruro férrico. Específicamente, el acoplamiento de compuestos de biarilo se cataliza mediante complejos de fluoruro de hierro (II) hidratado de ligandos de carbeno N-heterocíclicos . Otros fluoruros metálicos también catalizan reacciones similares. [12] [13] También se ha demostrado que el fluoruro de hierro (III) cataliza la adición quimioselectiva de cianuro a aldehídos para dar cianohidrinas . [14]
Seguridad
El material anhidro es un poderoso agente deshidratante. La formación de fluoruro férrico puede haber sido responsable de la explosión de un cilindro de gas fluoruro de hidrógeno. [15]
Referencias
- ^ a b c d "Fluoruro de hierro (III)" . Elementos americanos . Consultado el 5 de noviembre de 2018 .
- ^ Housecroft, Catherine E .; Sharpe, Alan G. (2008) Química inorgánica (3ª ed.), Pearson: Prentice Hall. ISBN 978-0-13-175553-6 .
- ^ Wollan, EO; Niño, HR; Koehler, WC; Wilkinson. MK (noviembre de 1958). "Propiedades antiferromagnéticas de los trifluoruros del grupo del hierro". Revisión física . 112 (4): 1132-1136. doi : 10.1103 / PhysRev.112.1132 .
- ^ a b c Greenwood, Norman N .; Earnshaw, Alan (1997). Química de los Elementos (2ª ed.). Butterworth-Heinemann . ISBN 978-0-08-037941-8.
- ^ Hargittai, M .; Kolonits, M .; Tremmel, J .; Fourquet. J .; Ferey, G. (enero de 1990). "La geometría molecular del trifluoruro de hierro a partir de la difracción de electrones y una nueva investigación del trifluoruro de aluminio". Química estructural . 1 (1): 75–78. doi : 10.1007 / BF00675786 . S2CID 96178006 .
- ^ a b Karraker, DG; Smith, PK (marzo de 1992). "α- y β-FeF 3 • 3H 2 O revisado: estructura cristalina y 57 Fe Mössbauer Spectra". Química inorgánica . 31 (6): 1118-1120. doi : 10.1021 / ic00032a042 .
- ^ Manual de química inorgánica preparativa , 2ª Ed. Editado por G. Brauer, Academic Press, 1963, NY. Vol. 1. p. 266-7.
- ^ J. Aigueperse, P. Mollard, D. Devilliers, M. Chemla, R. Faron, R. Romano, JP Cuer, "Compuestos de flúor, inorgánicos" en Enciclopedia de química industrial de Ullmann , Wiley-VCH, Weinheim, 2005. doi : 10.1002 / 14356007.a11_307
- ^ https://www.mindat.org/min-51561.html
- ^ https://www.ima-mineralogy.org/Minlist.htm
- ^ "Fluoruro férrico". Químicos CAMEO. Administración Nacional Oceánica y Atmosférica. Web. 7 de abril de 2010. < http://cameochemicals.noaa.gov/chemical/3468 >
- ^ Hatakeyama, T .; Nakamura M. (julio de 2007). "Acoplamiento de biarilo selectivo catalizado por hierro: notable supresión de homocoupling por el anión de fluoruro". Revista de la Sociedad Química Estadounidense . 129 (32): 9844–9845. doi : 10.1021 / ja073084l . PMID 17658810 .
- ^ Hatakeyama, T .; Hashimoto, S .; Ishizuka, K .; Nakamura, M. (julio de 2009). "Reacciones de acoplamiento cruzado de biarilo altamente selectivo entre haluros de arilo y reactivos de Aryl Grignard: una nueva combinación de catalizador de carbenos N-heterocíclicos y fluoruros de hierro, cobalto y níquel". Revista de la Sociedad Química Estadounidense . 131 (33): 9844–9845. doi : 10.1021 / ja9039289 . PMID 19639999 .
- ^ Bandgar, BT; Kamble, VT (julio de 2001). "Reacciones orgánicas en medio acuoso: adición quimioselectiva catalizada por FeF 3 de cianotrimetilsilano a aldehídos". Química verde . 3 (5): 265. doi : 10.1039 / b106872p .
- ^ "Una explosión reciente de un cilindro de fluoruro de hidrógeno del tamaño de una conferencia ... ha renovado las preocupaciones de que los cilindros de gas comprimido pueden ser especialmente peligrosos" (PDF) . Universidad de California San Francisco . Archivado desde el original (PDF) el 2006-09-01.
enlaces externos
- Inventario nacional de contaminantes: hoja de datos de fluoruros y compuestos
- Productos químicos CAMEO: base de datos de materiales peligrosos