• Главная

Фторид хрома(III). Гексафторид хрома формула


Гексафторид вольфрама Википедия

Общие Систематическоенаименование Традиционные названия Хим. формула Физические свойства Состояние Молярная масса Плотность Термические свойства Т. плав. Т. кип. Мол. теплоёмк. Энтальпия образования Химические свойства Растворимость в фтористом водороде Классификация Рег. номер CAS PubChem Рег. номер EINECS SMILES InChI ChemSpider Безопасность ПДК
Фторид вольфрама
Wolframhexafluorid.svg
Фторид вольфрама(VI)
Фторид вольфрама(VI)
Фторид вольфрама(VI)
Фтористый вольфрам
WF6
бесцветный газ или светло-жёлтая жидкость
297,84 г/моль
газ 12,9 г/лж. 3,44кр. 3,990 г/см³
0,5; 2,0; 2,5 °C
17,3; 17,7; 19,5 °C
120,5 Дж/(моль·К)
-1721,5 кДж/моль
13-5 г/100 мл
7783-82-6
522684
232-029-1
455941
0,5 мг/м³
Приводятся данные для стандартных условий (25 °C, 100 кПа), если не указано иного.

Фторид вольфрама(VI) (гексафторид вольфрама) — неорганическое соединение, соль металла вольфрама и плавиковой кислоты с формулой WF6, бесцветный газ или светло-жёлтая жидкость, реагирует с водой.

Получение

  • Фторирование порошкообразного металлического вольфрама при комнатной температуре:
W+3F2 → WF6{\displaystyle {\mathsf {W+3F_{2}\ {\xrightarrow {}}\ WF_{6}}}}WCl6+6HF → WF6+6HCl{\displaystyle {\mathsf {WCl_{6}+6HF\ {\xrightarrow {}}\ WF_{6}+6HCl}}}

Физические свойства

Фторид вольфрама(VI) при нормальных условиях — это бесцветный газ, дымящий и синеющий во влажном воздухе.

При незначительном охлаждении конденсируется в светло-жёлтую жидкость.

При температуре 2°С образует кристаллы кубической сингонии, параметры ячейки a = 0,628 нм, Z = 2, плотность 3,99 г/см³.

При температуре −8,5°С происходит фазовый переход в ромбическую сингонию, пространственная группа P nma, параметры ячейки a = 0,9603 нм, b = 0,8713 нм, c = 0,5044 нм, Z = 4, плотность 4,75 г/см³ (-183°С).

Реагирует с водой, хорошо растворяется в перфторциклопентане, бензоле, диоксане и жидком фтористом водороде. С HF образует азеотропную смесь.

При охлаждении бензольного раствора до −78°С выпадает аддукты вида WF6•C6H6.

Химические свойства

  • Фторид вольфрама(VI) химически очень активен, реагирует со стеклом и металлами, за исключением платины и золота.
  • Реагирует с водой:
WF6+3h3O → WO3+6HF{\displaystyle {\mathsf {WF_{6}+3H_{2}O\ {\xrightarrow {}}\ WO_{3}+6HF}}}
  • С фторидами щелочных металлов образует комплексные соли:
WF6+NaF → Na[WF7]{\displaystyle {\mathsf {WF_{6}+NaF\ {\xrightarrow {}}\ Na[WF_{7}]}}} WF6+2KF → K2[WF8]{\displaystyle {\mathsf {WF_{6}+2KF\ {\xrightarrow {}}\ K_{2}[WF_{8}]}}}

Применение

  • При нанесении покрытий из вольфрама.
  • Получение порошкообразного вольфрама.
  • Для разделения изотопов вольфрама.

Интересные сведения

Гексафторид вольфрама — самый тяжелый из известных газов при температуре +20 °C.

Литература

  • Химическая энциклопедия / Редкол.: Кнунянц И.Л. и др.. — М.: Советская энциклопедия, 1988. — Т. 1. — 623 с.
  • Справочник химика / Редкол.: Никольский Б.П. и др.. — 3-е изд., испр. — Л.: Химия, 1971. — Т. 2. — 1168 с.
  • Рипан Р., Четяну И. Неорганическая химия. Химия металлов. — М.: Мир, 1972. — Т. 2. — 871 с.

См. также

wikiredia.ru

Фторид хрома(III) - это... Что такое Фторид хрома(III)?

Фторид хрома(III) (трифторид хрома) — неорганическое бинарное соединение трёхвалентного хрома с фтором имеющее формулу CrF3.

Фторид хрома(III) можно рассматривать как хромовую соль фтористоводородной кислоты. Соединение представляет собой зелёное твёрдое кристаллическое вещество, нерастворимое в большинстве обычных растворителей, однако в виде гидратов [Cr(h3O)6]F3 и [Cr(h3O)6]F3.3h3O растворимое в воде. Тригидрат имеет зелёный цвет, гексагидрат — фиолетовый. Безводная форма сублимирует при температуре 1100—1200 °C.

Молекулярная структура

Кристаллическая структура октагедрическая с ионом хрома в центре октаэдра. Вершины октаэдра в безводных кристаллах занимают ионы фтора, в гидратах они полностью или частично замещены молекулами воды[1].

Получение

Получается при взаимодействии плавиковой кислоты с окисью хрома (III)[2]:

Cr2O3 + 6 HF + 9 h3O → 2 [Cr(h3O)6]F3

Безводная форма получается при взаимодействии плавиковой кислоты с хлоридом хрома[3]:

CrCl3 + 3 HF → CrF3 + 3 HCl

Применение

Применяется как закрепитель цвета в текстильной промышленности и как ингибитор коррозии, водные растворы используют в производстве шелка, при переработке шерсти и фторировании галогенпроизводных этана и пропана.

Примечания

  1. ↑ F.H. Herbstein, M. Kapon and G.M. Reisner, «Crystal structures of chromium(III) fluoride trihydrate. Structural chemistry of hydrated transition metal fluorides. Thermal decomposition of chromium(III) fluoride nonhydrate» Zeitschrift für Kristallographie 1985, volume 171, pp. 209
  2. ↑ Gerd Anger, Jost Halstenberg, Klaus Hochgeschwender, Christoph Scherhag, Ulrich Korallus, Herbert Knopf, Peter Schmidt, Manfred Ohlinger, «Chromium Compounds» in Ullmann’s Encyclopedia of Industrial Chemistry, Wiley-VCH, Weinheim, 2005.DOI:10.1002/14356007.a07_067
  3. ↑ Greenwood, N. N.; & Earnshaw, A. (1997). Chemistry of the Elements (2nd Edn.), Oxford:Butterworth-Heinemann. ISBN 0-7506-3365-4.

Ссылки

biograf.academic.ru

Фторид серы(VI) - это... Что такое Фторид серы(VI)?

Гексафторид серы (также элегаз или шестифтористая сера, SF6) — неорганическое вещество, при нормальных условиях тяжёлый газ, в 5 раз тяжелее воздуха. Соединение было впервые получено и описано в 1900 году Анри Муассаном в ходе работ по изучению химии фтора.

Методы получения

Возможно получать гексафторид серы из простых веществ:

\mathsf{S + 3F_2 \rightarrow SF_6}

Также гексафторид серы образуется при разложении сложных фторидов серы:

\mathsf{S_2F_{10} \rightarrow SF_6 + SF_4}

Физико-химические свойства

Практически бесцветный газ, обладающий высоким (89 кВ/см) пробивным напряжением. Электрическая прочность элегаза зависит от давления, она в 2-4 раза выше, чем у воздуха.

В нем содержится 21,95 % серы и 78,05 % фтора. При нормальном давлении элегаз может находиться в любом из трёх агрегатных состояний при температуре до минус 50,8 °С.

Плохо растворим в воде (1 объём SF6 в 200 объёмах воды), этиловом спирте и диэтиловом эфире[1], хорошо растворим в нитрометане[2].

Плотность элегаза при T=273 K и давлении р=0,1 МПа составляет 6,56 кг/м³. Относительная диэлектрическая проницаемость — 1,0021. Полное число степеней свободы молекулы элегаза равно 21, из них три степени свободы — в поступательном движении, три — во вращательном, а остальные — в колебательном. Диаметр молекулы равен 5,33 Å.

Термодинамические величины

Химические свойства

Гексафторид серы — достаточно инертное соединение, не реагирует с водой, вероятно из-за кинетических факторов, так как свободная энергия Гиббса реакции существенно отрицательна. Не реагирует также с растворами HCl и NaOH[3], однако при действии восстановителей могут протекать некоторые реакции.

Взаимодействие с металлическим натрием проходит только при нагревании, однако уже при 64 °C взаимодействует с раствором натрия в аммиаке.

\mathsf{SF_6 + 8Na \rightarrow Na_2S + 6NaF}

С водородом и кислородом гексафторид не реагирует. Однако, при сильном нагревании (до 400 °C) SF6 взаимодействует с сероводородом, а при 30 °C — с иодоводородом:

\mathsf{2SF_6 + 6H_2S \rightarrow S_8 + 12HF} \mathsf{SF_6 + 8HI \rightarrow 6HF + H_2S + 4I_2}

При повышенном давлении и температуре около 500 °C SF6 окисляет PF3 до PF5:

\mathsf{SF_6 + PF_3 \rightarrow PF_5 + SF_4}

Применение

  • как изолятор и теплоноситель в высоковольтной электротехнике;
  • как технологическая среда в электронной и металлургической промышленности;
  • в системах газового пожаротушения в качестве пожаротушащего вещества;
  • как хладагент благодаря высокой теплоёмкости, низкой теплопроводности и низкой вязкости;[4];
  • для изменения тембра голосовых связок (эффект пониженной тональности голоса), противоположно гелию[5];
  • для улучшения звукоизоляции в стеклопакетах;
  • в полупроводниковой промышленности для плазмохимического травления кремния.
  • в термодинамике. При добавлении в состав рабочего тела вертикальной тепловой трубы занимает пространство между жидкостью и паром рабочего тела, снижает парциальное давление паров на жидкость и обеспечивает принудительное удаление паров от поверхности жидкости при температурах ниже температуры кипения; обеспечивает конденсацию паров при повышенных температурах, придавая тепловой трубе свойства самодействующего теплового насоса. Патент Украины № 97882.

Применение в электротехнике

Название «элегаз» шестифтористая сера получила от сокращения «электрический газ». Уникальные свойства элегаза были открыты в СССР, его применение также началось в Советском Союзе. В 30-х годах известный учёный Б. М. Гохберг в ЛФТИ исследовал электрические свойства ряда газов и обратил внимание на некоторые свойства шестифтористой серы SF6 (элегаза)[6]. Электрическая прочность при атмосферном давлении и зазоре 1 см составляет Е=89 кВ/см. Характерным является очень большой коэффициент теплового расширения и высокая плотность. Это важно для энергетических установок, в которых проводится охлаждение каких-либо частей устройства, так как при большом коэффициенте теплового расширения легко образуется конвективный поток, уносящий тепло[7].

В центре молекулы элегаза расположен атом серы, а на равном расстоянии от него в вершинах правильного октаэдра располагаются шесть атомов фтора. Это определяет высокую эффективность захвата электронов молекулами, их относительно большую длину свободного пробега и слабую реакционную способность. Поэтому элегаз обладает высокой электрической прочностью.

Элегаз безвреден в смеси с воздухом. Однако вследствие нарушения технологии производства элегаза или его разложения в аппарате под действием электрических разрядов (дугового, коронного, частичных), в элегазе могут возникать чрезвычайно активные в химическом отношении и вредные для человека примеси, а также различные твёрдые соединения, оседающие на стенах конструкции. Интенсивность образования таких примесей зависит от наличия в элегазе примесей кислорода и особенно паров воды.

Некоторое количество элегаза в электротехнической аппаратуре также разлагается в процессе нормальной работы. Например, коммутация тока 31,5 кА в выключателе 110 кВ приводит к разложению 5-7 см³ элегаза на 1 кДж выделяемой в дуге энергии.

Стоимость элегаза довольно высока, однако он нашёл достаточно широкое применение в технике, особенно в высоковольтной электротехнике. Он прежде всего используется как диэлектрик, то есть в качестве основной изоляции для комплектных распределительных устройств, высоковольтных измерительных трансформаторов тока и напряжения и др.[8] Также элегаз используется как среда дугогашения в высоковольтных выключателях[9].

Основные преимущества элегаза перед его основным «конкурентом», трансформаторным маслом, это:

  • взрыво- и пожаробезопасность;
  • снижения массо-габаритных показателей конструкции за счёт уменьшения изоляционных промежутков и улучшенных условий охлаждения токоведущих частей.
Регламентирующие стандарты

IEC

  • IEC 60376:2005 — Технические условия на элегаз (SF6) технического сорта для электрического оборудования.
  • IEC 60480:2004 — Руководство по проверке и обработке серы шестифтористой (SF6), взятой из электротехнического оборудования, и технические условия на ее повторное использование.

EN

  • EN 60376:2005 — Технические условия на элегаз (SF6) технического сорта для электрического оборудования.
  • EN 60480:2004 — Руководство по проверке и обработке элегаза (SF6), взятого из электротехнического оборудования, и технические условия на его повторное использование.

Вредное воздействие

Основной источник: [10]

По степени воздействия на организм человека относится к малоопасным веществам (4-й класс согласно ГОСТ 12.1.007-76).

Потенциал разрушения озонового слоя ODP = 0

Потенциал глобального потепления GWP = 24 900 (регламентируется Киотским протоколом).

Интересные факты

  • Если наполнить гексафторидом серы открытый сверху сосуд (так как газ тяжелее воздуха, то он не будет «выливаться» из сосуда), и поместить туда лёгкую лодочку, сделанную, например, из фольги, то лодочка будет держаться на поверхности и не «утонет». Этот опыт был показан в передаче «Разрушители легенд» как фокус с «прозрачной водой» (Выпуск 105. Вирусное видео. 7 сезон.)
  • Если вдохнуть в себя гексафторид серы, то голос станет низким (действие, противоположное действию гелия).

Примечания

Литература

  • Гохберг Б. М. Элегаз - электрическая газовая изоляция (рус.) // «Электричество». — 1947. — № 3. — С. 15.

См. также

dic.academic.ru