Um hexafluoreto é um composto químico com a fórmula geral QXnF6, bem como QXnF6m− ou QXnF6m+. Muitas moléculas se encaixam nessa fórmula. Um importante hexafluoreto é o ácido hexafluorossilícico (H2SiF6), que é um dos subprodutos da mineração de fosforite. Na indústria nuclear, o hexafluoreto de urânio (UF6) é um intermediário importante na purificação desse elemento.
Cátions de hexafluoreto Os hexafluoretos catiônicos existem, mas são mais raros que os hexafluoretos neutros ou aniônicos. Exemplos dessas espécies químicas são os cátions hexafluorocloro (ClF6+) e hexafluorobromina (BrF6+).
Ânions de hexafluoreto direita|miniaturadaimagem|139x139px| Estrutura do ânion hexafluorofosfato, PF6-. Muitos elementos formam hexafluoretos aniônicos quando combinados com o flúor. Os compostos de maior interesse comercial são o hexafluorofosfato (PF6-) e o hexafluorosilicato (SiF62-).
Muitos metais de transição formam hexafluoretos aniônicos. Freqüentemente, os monoânions são gerados pela redução dos hexafluoretos neutros. Por exemplo, o monoânion PtF6-).surge pela redução de PtF6 em O2. Devido à sua natureza altamente básica e à sua resistência à oxidação, o ligante fluoreto estabiliza alguns metais em raros estados de alta oxidação, como o hexafluorocuprato2− e o hexafluoronicelato2−.
Hexafluoretos binários miniaturadaimagem|250x250px| Elementos formadores de hexafluoreto miniaturadaimagem|126x126px| Estrutura octaédrica de SF6 Sabe-se que dezessete elementos químicos formam hexafluoretos binários. Desses, nove elementos são metais de transição, três são actinídeos, quatro são calcogênios e um é gás nobre (xenônio). A maioria dos hexafluoretos são compostos moleculares com baixos pontos de fusão e ebulição. Quatro hexafluoretos (SF6, SeF6, TeF6 e WF6) são gases à temperatura ambiente (25 °C) e a uma pressão de 1 atm, dois são líquidos (ReF6, MoF6) e os demais são sólidos voláteis. Hexafluoretos do grupo 6, do grupo dos calcogênios e do gás nobre xenônio são incolores, no entanto, os outros hexafluoretos possuem cores que variam de branco a amarelo, laranja, vermelho, marrom e cinza e preto.
A geometria molecular dos hexafluoretos binários é geralmente octaédrica, embora alguns derivados sejam distorcidos em sua simetria. Para o grupo principal dos hexafluoretos, a distorção é pronunciada para os derivados de gás nobre de 14 elétrons. Distorções no XeF6 gasoso são causadas por seu par solitário não-ligado, de acordo com a VSEPR. Quando no estado sólido, adota uma estrutura complexa envolvendo tetrâmeros e hexâmeros.
De acordo com cálculos químicos quânticos, ReF6 e RuF6 deveriam ter estruturas distorcidas tetragonalmente (onde as duas ligações ao longo de um eixo são maiores ou menores que as outras quatro), mas isso não foi verificado experimentalmente.
O status do hexafluoreto de polônio não é claro: alguns resultados experimentais sugerem que ele pode ter sido sintetizado, mas não foi bem caracterizado. O ponto de ebulição mencionado na tabela abaixo é, portanto, uma previsão. Apesar dessa situação, algumas fontes o descrevem sem mencionar como um composto sintetizado (apenas hipotético).
Hexafluoretos binários dos calcogênios Composto Fórmula PF (°C) PE (°C) subl.p. (°C) MW sólido ρ (g cm-3) (em mp) Wilhelm Klemm and Paul Henkel "Über einige physikalische Eigenschaften von SF6, SeF6, TeF6 und CF4" Z. anorg. allgem. Chem. 1932, vol. 207, pages 73–86. Distância da ligação (pm) Cor Hexafluoreto de enxofre -50,8 — -63,8 146,06 2,51 (−50 °C) 156,4 incolor Hexafluoreto de selênio -34,6 — -46,6 192,95 3,27 167-170 incolor Hexafluoreto de telúrio -38,9 -37,6 — 241,59 3,76 184 incolor Hexafluoreto de polônio CAS #35473-38-2 — −40? 3,76 322,99 —— incolor
Hexafluoretos binários dos gases nobres Composto Fórmula PF (°C) PE (°C) subl.p. (°C) MW sólido ρ (g cm−3) Obrigação (pm) Cor Hexafluoreto de xenônio 49,5 75,6 — 245,28 3.56 incolor
Hexafluoretos binários dos metais de transição Composto Fórmula PF (°C) PE (°C) subl.p. (°C) MW sólido ρ (g cm−3) Obrigação (pm) Cor Hexafluoreto de molibdênio 17,5 34,0 — 209,94 3,50 (-140 °C) 181,7 incolor Hexafluoreto de tecnécio 37,4 55,3 — (212) 3,58 (-140 °C) 181,2 amarelo Hexafluoreto de rutênio 54 —— 215,07 3,68 (-140 °C) 181,8 marrom escuro Hexafluoreto de ródio ≈ 70 —— 216,91 3,71 (-140 °C) 182,4 Preto Hexafluoreto de tungstênio 2.3 17.1 — 297,85 4,86 (-140 °C) 182,6 incolor Hexafluoreto de rênio 18,5 33,7 — 300,20 4,94 (-140 °C) 182,3 amarelo Hexafluoreto de ósmio 33,4 47,5 — 304,22 5,09 (-140 °C) 182,9 amarelo Hexafluoreto de irídio 44 53,6 — 306,21 5.11 (-140 °C) 183,4 amarelo Hexafluoreto de platina 61,3 69,1 — 309,07 5,21 (-140 °C) 184,8 vermelho escuro
Hexafluoretos binários dos actinídeos Composto Fórmula PF (°C) PE (°C) subl.p. (°C) MW sólido ρ (g cm−3) Obrigação (pm) Cor Hexafluoreto de urânio 64.052 — 56,5 351,99 5.09 199,6 incolor Hexafluoreto de neptúnio 54,4 55,18 (358) 198,1 laranja Hexafluoreto de plutônio 52 62 (356) 5.08 197,1 Castanho
Propriedades químicas dos hexafluoretos binários Os hexafluoretos têm uma ampla gama de reatividade química. O hexafluoreto de enxofre é quase inerte e não-tóxico devido ao impedimento estérico (os seis átomos de flúor estão dispostos tão firmemente ao redor do átomo de enxofre que é extremamente difícil atacar as ligações entre os átomos de flúor e enxofre). Possuindo várias aplicações devido à sua estabilidade, propriedades dielétricas e alta densidade.
O hexafluoreto de selênio é quase tão reativo quanto o SF6, mas o hexafluoreto de telúrio não é muito estável e pode ser hidrolisado pela água dentro de 1 dia. Além disso, o hexafluoreto de selênio e o hexafluoreto de telúrio são tóxicos, diferentemente do hexafluoreto de enxofre (que não é tóxico). Por outro lado, os hexafluoretos metálicos são corrosivos, prontamente hidrolisados e podem reagir violentamente com a água. Alguns deles podem ser usados como agentes fluoretantes. Os hexafluoretos metálicos têm uma alta afinidade eletrônica, o que os torna fortes agentes oxidantes. O hexafluoreto de platina, em particular, é notável por sua capacidade de oxidar a molécula de dioxigênio, O2, para formar hexafluoroplatinato de dioxigil e por ser o primeiro composto que se observou reagir com o xenônio (ver hexafluoroplatinato de xenônio ).
Aplicações dos hexafluoretos binários Alguns hexafluoretos metálicos encontram aplicações devido à sua volatilidade. O hexafluoreto de urânio é usado no processo de enriquecimento de urânio para produzir combustível para reatores nucleares. A volatilidade dos fluoretos também pode ser explorada para reprocessamento de combustível nuclear. O hexafluoreto de tungstênio é usado na produção de semicondutores através do processo de deposição de vapor químico. http://www.timedomaincvd.com/CVD_Fundamentals/films/W_WSi.html
Hexafluoretos binários previstos O Hexafluoreto de radônio (), o homólogo mais pesado do hexafluoreto de xenônio, foi estudado teoricamente mas sua síntese ainda não foi confirmada. Os fluoretos mais altos de radônio podem ter sido observados em experimentos em que produtos desconhecidos contendo radônio foram destilados juntamente com hexafluoreto de xenônio e talvez na produção de trióxido de radônio: esses podem ter sido RnF4, RnF6 ou ambos. É provável que a dificuldade em identificar fluoretos mais altos de radônio decorra do fato de o radônio estar cineticamente impedido de oxidar além do estado divalente. Isso se deve à forte ionicidade do RnF2 e à alta carga positiva no Rn no íon RnF+. A separação espacial das moléculas de RnF2 pode ser necessária para identificar claramente os fluoretos mais altos do radônio, dos quais se espera que o RnF4 seja mais estável do que o RnF6 devido a divisão em órbita de spin da casca 6p do radônio.
Hexafluoreto de criptônio () foi previsto como estável, mas não foi sintetizado devido à extrema dificuldade de oxidação do criptônio além de Kr(II). A síntese de hexafluoreto de amerício () pela fluorinação do fluoreto de amerício (IV) () foi tentada em 1990, mas não teve sucesso; também houve possíveis identificações termocromatográficas do hexafluoreto de cúrio (CmF6), mas é discutido se estas são conclusivas.
Hexafluoreto de paládio (), o homólogo mais leve do hexafluoreto de platina foi calculado como estável mas ainda não foi produzido; a possibilidade de hexafluoretos de prata (AgF6) e de ouro (AuF6) também foi discutida. Hexafluoreto de cromo ( ), o homólogo mais leve do Hexafluoreto de molibdênio e hexafluoreto de tungstênio foi relatado, mas demonstrou ser uma identificação equivocada do pentafluoreto conhecido ().
Literatura
Categoria:Hexafluoretos