Acido esafluorofosforico

Acido esafluorofosforico
Caratteristiche generali
Formula bruta o molecolare	HPF6
Massa molecolare (u)	145,97
Aspetto	liquido incolore
Numero CAS	16940-81-1
Numero EINECS	241-006-5
PubChem	16211447
SMILES	[H+].F[P-](F)(F)(F)(F)F
Indicazioni di sicurezza
Simboli di rischio chimico
pericolo
Frasi H	301 - 311 - 330 - 314
Consigli P	260 - 301+310 - 303+361+353 - 305+351+338 - 361 - 405 - 501

L'acido esafluorofosforico è il composto inorganico con formula HPF₆. Il composto puro non è isolabile a temperatura ambiente. Commercialmente è disponibile in soluzione acquosa al 60-70%. È un acido di Brønsted forte e contiene l'anione PF₆⁻, un anione molto stabile in soluzione e tipicamente non coordinante.

Sintesi

L'acido esafluorofosforico fu isolato per la prima volta nel 1928 trattando pentossido di fosforo con acido fluoridrico acquoso. Si può produrre in vari modi, tra i quali:

P₂O₅ + 12 HF → 2 HPF₆ + 5 H₂O

H₃PO₄ + 6 HF → HPF₆ + 4 H₂O

H₃PO₄ + 3 CaF₂ + H₂SO₄ → HPF₆⋅4 H₂O + 3 CaSO₄

Proprietà

Isolato a bassa temperatura, HPF₆ concentrato anidro ha l'aspetto di un liquido oleoso incolore. Questo composto non è stabile a temperatura ambiente, e si dissocia rapidamente formando HF e PF₅.

In soluzione a temperatura ambiente l'acido esafluorofosforico è invece stabile. Le soluzioni disponibili in commercio contengono il 60-70% di HPF₆; nella soluzione sono presenti complessi equilibri coinvolgenti le specie HF, HPO₂F₂, HPO₃F e H₃PO₄. Raffreddando rapidamente la soluzione concentrata (in modo da impedire il ristabilirsi degli equilibri) si può isolare un solido igroscopico con punto di fusione di 31,5 ºC, considerato comunemente come l'esaidrato HPF₆⋅6 H₂O. Questo esaidrato cristallizza con struttura tipo clatrato, con gabbie a forma di ottaedro troncato contenenti ioni PF₆⁻. Successivi studi RNM hanno tuttavia indicato che il reticolo contiene una certa quantità di HF, e di conseguenza la composizione di questo materiale è meglio descritta come H₃O⁺PF₆⁻⋅HF⋅4H₂O.

Per progressiva diluizione l'acido esafluorofosforico dà luogo a idrolisi, e il prodotto finale è acido fosforico.

Applicazioni

L'acido esafluorofosforico ha svariati impieghi come catalizzatore, come agente fluorurante e come fungicida. È anche molto usato per la sintesi di numerosi esafluorofosfati, come ad esempio LiPF₆ e KPF₆, usati nelle batterie al litio.

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