El catión tetrafluoroamonio (también conocido como perfluoroamonio ) es un ion poliatómico cargado positivamente con fórmula química NF +
4. Es equivalente al ion amonio donde los átomos de hidrógeno que rodean al átomo de nitrógeno central han sido reemplazados por flúor . [1] El ion tetrafluoroamonio es isoelectrónico con el tetrafluorometano CF
4, óxido de trifluoramina ONF
3y el tetrafluoroborato BF-
4 anión.
![](http://wikiimg.tojsiabtv.com/wikipedia/commons/thumb/7/76/Tetrafluoroammonium_ion.png/150px-Tetrafluoroammonium_ion.png)
El ion tetrafluoroamonio forma sales con una gran variedad de aniones que contienen flúor. Estos incluyen el anión bifluoruro ( HF-
2), tetrafluorobromato ( BrF-
4), pentafluoruros metálicos ( MF-
5donde M es Ge , Sn o Ti ), hexafluoruros ( MF-
6donde M es P , As , Sb , Bi o Pt ), heptafluoruros ( MF-
7donde M es W , U o Xe ), octafluoruros ( XeF2−
8), [2] varios oxifluoruros ( MF
5O-
donde M es W o U; FSO-
3, BrF
4O-
) y perclorato ( ClO-
4). [3] Intentos de producir la sal de nitrato , NF
4NO
3, no tuvieron éxito debido a la rápida fluoración: NF+
4+ NO-
3→ NF
3+ FONO
2. [4]
Estructura
La geometría del ion tetrafluoroamonio es tetraédrica , con una longitud de enlace nitrógeno-flúor estimada de 124 µm . Todos los átomos de flúor están en posiciones equivalentes. [5]
Síntesis
Las sales de tetrafluoroamonio se preparan oxidando trifluoruro de nitrógeno con flúor en presencia de un ácido de Lewis fuerte que actúa como aceptor de iones fluoruro . La síntesis original de Tolberg, Rewick, Stringham y Hill en 1966 emplea pentafluoruro de antimonio como ácido de Lewis: [5]
- NF
3+ F
2+ SbF
5→ NF
4SbF
6
La sal de hexafluoroarsenato también se preparó mediante una reacción similar con pentafluoruro de arsénico a 120 ° C: [5]
- NF
3+ F
2+ AsF
5→ NF
4AsF
6
La reacción de trifluoruro de nitrógeno con flúor y trifluoruro de boro a 800 ° C produce la sal de tetrafluoroborato: [6]
- NF
3+ F
2+ BF
3→ NF
4BF
4
NF+
4Las sales también se pueden preparar mediante fluoración de NF.
3con difluoruro de criptón ( KrF
2) y fluoruros de la forma MF
norte, donde M es Sb, Nb, Pt, Ti o B. Por ejemplo, reacción de NF
3con KrF
2y TiF
4rinde [NF+
4]
2TiF2−
6. [7]
Se pueden preparar muchas sales de tetrafluoroamonio con reacciones de metátesis .
Reacciones
Las sales de tetrafluoroamonio son extremadamente higroscópicas . El NF+
4ion se hidroliza fácilmente en trifluoruro de nitrógeno, H
2F+
y gas oxígeno :
- 2 NF+
4+ 2 H
2O → 2 NF
3+ 2 H
2F+
+ O
2
Algo de peróxido de hidrógeno ( H
2O
2) también se forma durante este proceso. [5]
Reacción de NF+
4SbF-
6con nitratos de metales alcalinos produce nitrato de flúor , FONO
2. [4]
Propiedades
Debido a que el agua destruye las sales de tetrafluoroamonio, no se puede usar agua como solvente. En su lugar, se puede utilizar fluoruro de hidrógeno anhidro o pentafluoruro de bromo como disolvente para disolver estas sales. [8]
Las sales de tetrafluoroamonio generalmente no tienen color. Sin embargo, algunos están coloreados debido a otros elementos en ellos. Las sales rojas incluyen (NF+
4)
2CrF2−
6, (NF+
4)
2NiF2−
6y (NF+
4)
2PtF2−
6. (NF+
4)
2MnF2−
6, NF+
4UF-
7, NF+
4UOF-
5y NF+
4XeF-
7son de color amarillo. [8]
Aplicaciones
NF+
4las sales son importantes para el propulsor sólido NF
3-F
2generadores de gas. También se utilizan como reactivos para la fluoración electrofílica de compuestos aromáticos en química orgánica . [5] Sus sales también son agentes fluorantes lo suficientemente fuertes como para reaccionar con el metano. [9]
Ver también
- Trifluorooxonio
- Pentafluoruro de nitrógeno
Referencias
- ↑ Nikitin, IV; Rosolovskii, VY (1985). "Sales de tetrafluoroamonio". Reseñas de productos químicos rusos . 54 (5): 426. Bibcode : 1985RuCRv..54..426N . doi : 10.1070 / RC1985v054n05ABEH003068 .
- ^ Christe, KO; Wilson, WW (1982). "Perfluoroamonio y sales de metales alcalinos de los aniones heptafluoroxenón (VI) y octafluoroxenón (VI)". Química inorgánica . 21 (12): 4113–4117. doi : 10.1021 / ic00142a001 .
- ^ Christe, KO; Wilson, WW (1986). "Síntesis y caracterización de tetrafluoroamonio (1+) tetrafluorobromato (1-) y tetrafluoroamonio (1+) tetrafluorooxobromato (1-)". Química inorgánica . 25 (11): 1904-1906. doi : 10.1021 / ic00231a038 .
- ^ a b Hoge, B .; Christe, KO (2001). "Sobre la estabilidad de NF+
4NO-
3y una nueva síntesis de nitrato de flúor ". Journal of Fluorine Chemistry . 110 (2): 87-88. doi : 10.1016 / S0022-1139 (01) 00415-8 . - ^ a b c d e Sykes, AG (1989). Avances en Química Inorgánica . Prensa académica. ISBN 0-12-023633-8.
- ^ Patnaik, Pradyot (2002). Manual de químicos inorgánicos . Profesional de McGraw-Hill. ISBN 0-07-049439-8.
- ^ John H. Holloway; Eric G. Hope (1998). AG Sykes (ed.). Avances en Química Inorgánica . Prensa académica. págs. 60 –61. ISBN 0-12-023646-X.
- ^ a b Sykes, AG (17 de julio de 1989). Avances en Química Inorgánica . Prensa académica. pag. 154. ISBN 9780080578828. Consultado el 22 de junio de 2014 .
- ^ Olah, George A .; Hartz, Nikolai; Rasul, Golam; Wang, Qi; Prakash, GK Surya; Casanova, Joseph; Christe, Karl O. (1 de junio de 1994). "Fluoración electrofílica de metano con sales" F + "Equivalentes N2F + y NF4 +". Revista de la Sociedad Química Estadounidense . 116 (13): 5671–5673. doi : 10.1021 / ja00092a018 . ISSN 0002-7863 .