Volfram (VI) fluoriid

Volfram (VI) fluoriid, tuntud ka kui volframheksafluoriid, on volframi ja fluori anorgaaniline ühend valemiga WF6. See söövitav värvitu ühend on gaas standardtingimustes, tihedusega umbes 13 g / l (umbes 11 korda raskem kui õhk). WF6 on üks raskemaid teadaolevaid gaase standardtingimustes. WF6 gaasi kasutatakse kõige sagedamini pooljuhtide ja vooluahelate tootmisel keemilise aurustamise teel - lagunemisel jätavad WF6 molekulid metallilise volframi jäägi. See kiht toimib madala resistentsusega metallilise "ühendamisena".

Omadused

Ümbritseva keskkonna rõhul ja temperatuuridel üle 17 ° C on volframheksafluoriid värvitu diamagnetiline gaas. WF6 molekul on oktaeedriline sümmeetriapunkti rühmaga Oh. W-F võlakirjade vahemaad on 183,2 pm. 2,3 ja 17 ° C vahel kondenseerub volframheksafluoriid kahvatukollaseks vedelikuks, mille tihedus 15 ° C juures on 3,44 g / cm3. 2.3 ° C juures külmub see kuiva kristalse struktuuriga valge tahke ainena, mille võre konstant on 628 pm ja arvutatud tihedus 3,99 g / cm3. −9 ° C juures muundub see struktuur ortorombiliseks tahkeks, mille võre konstandid on a = 960,3 pm, b = 871,3 pm ja c = 504,4 pm ning tihedus 4,56 g / cm3. Selles faasis on W-F vahemaa 181 pm ja lähimad intermolekulaarsed kontaktid 312 pm. Kui WF6 gaas on üks raskemaid gaase, mille tihedus on suurem kui raskema elementaargaasi radoonil (9,73 g / l), on WF6 tihedus vedelas ja tahkes olekus üsna mõõdukas. Võrreldes võrrandiga saab kirjeldada WF6 aururõhku vahemikus -70 ° C kuni 17 ° C

log10 P = 4,55569 - (1021.208 / (T + 208,45)),

kus P = aururõhk (bar), T = temperatuur (° C).

Süntees

Volframheksafluoriidi toodetakse tavaliselt fluorigaasi eksotermilisel reaktsioonil volframipulbriga temperatuuril 350 kuni 400 ° C:

W + 3 F2 → WF6

Gaasiline saadus kondenseeritakse ja eraldatakse destilleerimisega WOF4-st, mis on tavaline lisand. Otsese fluorimise korral asetatakse metall kuumutatud reaktorisse, survestatakse veidi kuni 1,2 kuni 2,0 psi (8,3 kuni 13,8 kPa), kusjuures pidev WF6 vool on infundeeritud väikese koguse fluori gaasiga.

Ülaltoodud meetodi kohaselt võib fluorigaas asendada ClF, ClF3 või BrF3. Volframfluoriidi valmistamise alternatiivne meetod on volframtrioksiidi (WO3) reageerimine HF, BrF3 või SF4-ga. Volframfluoriidi võib saada ka volframheksakloriidi muundamise teel:

WCl6 + 6 HF → WF6 + 6 HCl või

WCl6 + 2 AsF3 → WF6 + 2 AsCl3 või

WCl6 + 3 SbF5 → WF6 + 3 SbF3Cl2

Reaktsioonid

Vee kokkupuutel volframheksafluoriidiga saadakse vesinikfluoriid (HF) ja volframoksioksiidid, moodustades lõpuks volframtrioksiidi:

WF6 + 3 H2O → WO3 + 6 HF

Erinevalt teistest metallfluoriididest ei ole WF6 kasulik fluorineeriv aine ega ka tugev oksüdeerija. Seda saab vähendada kollaseks WF4-ks.