五氟化锑的介绍
五氟化锑(化学式:SbF5,式量:216.75)无色油状液体,危险化学品。熔点7℃,沸点149.5℃,密度2.99g/cm3蒸汽压1.33kPa(25℃)。溶于无水乙醇主要用于制取锑化合物。对人类眼睛、皮肤、粘膜和呼吸道有强烈的刺激作用。吸入可能由于喉、支气管的痉挛、水肿、炎症,化学性肺炎、肺水肿而致死。另外,对于环境亦有一定危害。
五氟化锑的化学反应
五氟化锑是已知除七氟化金(AuF5.F2)之外最强的路易斯酸,六氟合锑酸(写作HSbF6或者HF.SbF5)是已知最强的超强酸, ,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。[2] 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。[3]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+:[4]SbF5 + F2 + 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− 的强亲合力即 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。
五氟化锑与氟气和氧气反应
五氟化锑与氟气和氧气反应会产生不同的产物,具体反应如下:
1. 五氟化锑与氟气反应:
SbF5 + F2 → SbF6
这是一个氧化反应,五氟化锑被氟气氧化为六氟合锑酸根离子。
2. 五氟化锑与氧气反应:
4SbF5 + 3O2 → 2Sb2O5 + 10F2
这是一个还原反应,五氟化锑被氧气还原为二氧化三锑,同时产生了氟气。
综上所述,五氟化锑与不同的反应物反应会产生不同的产物。