Fluoruro De Tungsteno (VI)

El fluoruro de tungsteno (VI), también conocido como hexafluoruro de tungsteno, es el compuesto inorgánico del tungsteno y el flúor con la fórmula WF6. Este compuesto corrosivo e incoloro es un gas en condiciones estándar, con una densidad de aproximadamente 13 g / L (aproximadamente 11 veces más pesado que el aire). WF6 es uno de los gases más pesados ​​conocidos en condiciones estándar. El gas WF6 se usa más comúnmente en la producción de circuitos semiconductores y placas de circuitos a través del proceso de deposición química de vapor. Al descomponerse, las moléculas de WF6 dejan un residuo de tungsteno metálico. Esta capa sirve como " interconexión ".

metálica de baja resistencia.

Propiedades

A presión ambiente y temperaturas superiores a 17 ° C, el hexafluoruro de tungsteno es un gas diamagnético incoloro. La molécula de WF6 es octaédrica con el grupo de puntos de simetría de Oh. Las distancias de enlace W – F son 183.2 pm. Entre 2,3 y 17 ° C, el hexafluoruro de tungsteno se condensa en un líquido amarillo pálido que tiene una densidad de 3,44 g / cm3 a 15 ° C. A 2.3 ° C, se congela en un sólido blanco que tiene una estructura cristalina cúbica, la constante de la red de 628 pm y una densidad calculada de 3.99 g / cm3. A −9 ° C, esta estructura se transforma en un sólido ortorrómbico con las constantes de red de a = 960.3 pm, b = 871.3 pm y c = 504.4 pm, y la densidad de 4.56 g / cm3. En esta fase, la distancia W – F es 181 pm, y los contactos intermoleculares más cercanos promedio son 312 pm. Mientras que el gas WF6 es uno de los gases más pesados, con una densidad superior a la del radón de gas elemental más pesado (9.73 g / L), la densidad de WF6 en estado líquido y sólido es bastante moderada. La presión de vapor de WF6 entre −70 ° C y 17 ° C se puede describir mediante la ecuación

log10 P = 4.55569 - (1021.208 / (T + 208.45)),

donde P = presión de vapor (bar), T = temperatura (° C).

Síntesis

El hexafluoruro de tungsteno se produce comúnmente por la reacción exotérmica del gas de flúor con polvo de tungsteno a una temperatura entre 350 y 400 ° C:

W + 3 F2 → WF6

El producto gaseoso se condensa y se separa por destilación de WOF4, una impureza común. En una variación de la fluoración directa, el metal se coloca en un reactor calentado, ligeramente presurizado a 1.2 a 2.0 psi (8.3 a 13.8 kPa), con un flujo constante de WF6 infundido con una pequeña cantidad de gas flúor.

El gas de flúor en el método anterior puede sustituirse por ClF, ClF3 o BrF3. Un procedimiento alternativo para producir fluoruro de tungsteno es hacer reaccionar trióxido de tungsteno (WO3) con HF, BrF3 o SF4. El fluoruro de tungsteno también se puede obtener por conversión de hexacloruro de tungsteno:

WCl6 + 6 HF → WF6 + 6 HCl o

WCl6 + 2 AsF3 → WF6 + 2 AsCl3 o

WCl6 + 3 SbF5 → WF6 + 3 SbF3Cl2

Reacciones

En contacto con el agua, el hexafluoruro de tungsteno produce fluoruro de hidrógeno (HF) y oxifluoruros de tungsteno, que eventualmente forman trióxido de tungsteno:

WF6 + 3 H2O → WO3 + 6 HF

A diferencia de otros fluoruros metálicos, el WF6 no es un agente fluorante útil ni es un poderoso oxidante. Se puede reducir al amarillo WF4.