El fluoruro de mercurio (IV) , HgF 4 , es el primer compuesto de mercurio del que se informa con mercurio en el estado de oxidación +4 . Mercurio, como los otros elementos del grupo 12 ( cadmio y zinc ), tiene una configuración electrónica s 2 d 10 y generalmente solo forma enlaces que involucran su orbital 6s. Esto significa que el estado de oxidación más alto que alcanza normalmente el mercurio es +2, y por esta razón se le suele considerar un metal de post-transición en lugar de un metal de transición . HgF 4se informó por primera vez a partir de experimentos en 2007, pero su existencia sigue siendo controvertida; los experimentos realizados en 2008 no pudieron replicar el compuesto. [1]
La especulación sobre estados de oxidación más altos para el mercurio ha existido desde la década de 1970, y los cálculos teóricos en la década de 1990 predijeron que debería ser estable en la fase gaseosa, con una geometría plana cuadrada consistente con una configuración formal d 8 . Sin embargo, la prueba experimental siguió siendo esquiva hasta 2007, cuando se preparó por primera vez HgF 4 utilizando neón sólido y argón para el aislamiento de la matriz a una temperatura de 4 K. El compuesto se detectó mediante espectroscopia infrarroja . [2] [3] Análisis de la teoría funcional de la densidad y cluster acopladolos cálculos mostraron que los orbitales d están involucrados en el enlace, lo que lleva a sugerir que, después de todo, el mercurio debería considerarse un metal de transición. [4] Sin embargo, esa conclusión ha sido cuestionada por W. B. Jensen con el argumento de que el HgF 4 solo existe en condiciones de desequilibrio altamente atípicas y es mejor considerarlo como una excepción. [5]
Los estudios teóricos sugieren que el mercurio es único entre los elementos naturales del grupo 12 en la formación de un tetrafluoruro , y atribuyen esta observación a efectos relativistas . Según los cálculos, los tetrafluoruros de los elementos "menos relativistas" cadmio y zinc son inestables y eliminan una molécula de flúor, F 2 , para formar el complejo de difluoruro metálico. Por otro lado, se prevé que el tetrafluoruro del elemento sintético 112 "más relativista", el copernicio , sea más estable. [6] Sin embargo, estudios teóricos más recientes arrojan dudas sobre la posible existencia de fluoruro de mercurio (IV) e incluso de copernicio (IV). [7]
HgF 4 solo es estable en aislamiento de matriz a 4 K (−269 °C); al calentarse, o si las moléculas de HgF 4 se tocan entre sí, se descompone en fluoruro de mercurio (II) y flúor:
El HgF 4 es una molécula plana cuadrada diamagnética . El átomo de mercurio tiene una configuración electrónica formal 6s 2 5d 8 6p 6 y, como tal, obedece la regla del octeto pero no la regla de los 18 electrones . HgF 4 es isoelectrónico con el anión tetrafluoroaurato , AuF−
4, y es de valencia isoelectrónica con el tetracloroaurato ( AuCl−
4), tetrabromoaurato ( AuBr−
4) y tetracloroplatinato ( PtCl2−
4) aniones.