氟化鐵

化合物

氟化鐵,又稱三氟化鐵氟化鐵(III),是化合物化學式FeF3。無水氟化鐵是白色的,水合物則是粉紅色的。[3]它具有很強的吸濕性。

氟化鐵
別名 三氟化鐵,氟化鐵(III)
識別
CAS號 7783-50-8  ☒N
15469-38-2(三水)  ☒N
PubChem 24552
ChemSpider 22958
SMILES
 
  • F[Fe](F)F
InChI
 
  • 1/3FH.Fe/h3*1H;/q;;;+3/p-3
InChIKey SHXXPRJOPFJRHA-DFZHHIFOAS
RTECS NO6865000
性質
化學式 FeF3
摩爾質量 112.84 g·mol⁻¹
外觀 綠色固體[1]
密度 3.87 g/cm3
熔點 >1000°C
溶解性 0.91 g/L(20°C)[1]
溶解性 微溶於稀氫氟酸[1]
幾乎不溶於醇、醚和苯[1]
結構
晶體結構 菱形,hR24
空間群 R-3c, No. 167
危險性
GHS危險性符號
《全球化學品統一分類和標籤制度》(簡稱「GHS」)中腐蝕性物質的標籤圖案 《全球化學品統一分類和標籤制度》(簡稱「GHS」)中有害物質的標籤圖案[2]
GHS提示詞 Danger[2]
H-術語 H302, H312, H332, H314[2]
P-術語 P260, P301+330+331, P303+361+353, P305+351+338, P405, P501[2]
主要危害 有腐蝕性
相關物質
其他陰離子 氧化鐵, 三氯化鐵
其他陽離子 三氟化錳, 三氟化鈷
相關化學品 氟化亞鐵
若非註明,所有數據均出自標準狀態(25 ℃,100 kPa)下。

化學和物理性質

氟化鐵的晶體結構類似三氧化錸,空間群 R-3c。[4]雖然氟化鐵沒有揮發性,但它在987  °C時會蒸發,產生的FeF3氣體有D3h對稱性,三個Fe-F鍵的鍵長都是176.3 pm。[5]氟化鐵在極高的溫度下分解成FeF2和F2[4]

製造、存在、反應

無水氟化鐵可以由氟氣和幾乎所有無水鐵化合物反應而成。它也可以由無水氫氟酸三氯化鐵反應製得。[6]亦可由氧化鐵在高溫下與氟化氫氣體反應製得。

FeCl3 + 3 HF → FeF3 + 3 HCl

它是鐵被氟化氫鈍化的產物。[7]水合氟化鐵可在氫氟酸中結晶。[8]

氟化鐵是氟離子受體。它和六氟化氙反應,形成[XeF5][FeF4]。[4]

無水FeF3礦物仍未被發現,不過水合氟化鐵存在於非常稀有的礦物topsøeite(化學式 FeF[F0.5(H2O)0.5]4·H2O)中。[9][10]

應用

氟化鐵用於陶瓷的生產[11],也在推進劑中用作燃速催化劑[來源請求]氟化鐵還能催化一些偶聯反應,也可以催化氰化物和醛加成,形成氰醇的反應。[12]

參考資料

  1. ^ 1.0 1.1 1.2 1.3 hrsg. von Georg Brauer. Unter Mitarb. von M. Baudler. Handbuch der präparativen anorganischen Chemie / 1.. Stuttgart: Enke. 1975: 275. ISBN 3-432-02328-6. OCLC 310719485 (德語). 
  2. ^ 2.0 2.1 2.2 2.3 Iron(III) Fluoride. American Elements. [November 5, 2018]. (原始內容存檔於2021-05-17). 
  3. ^ Housecroft, Catherine E.; Sharpe, Alan G. (2008) Inorganic Chemistry (3rd ed.), Pearson: Prentice Hall. ISBN 978-0-13-175553-6.
  4. ^ 4.0 4.1 4.2 Greenwood, N. N.; Earnshaw, A. Chemistry of the Elements 2nd. Oxford:Butterworth-Heinemann. 1997. ISBN 0-7506-3365-4. 
  5. ^ Hargittai, M.; Kolonits, M.; Tremmel, J.; Fourquet. J.; Ferey, G. The molecular geometry of iron trifluoride from electron diffraction and a reinvestigation of aluminum trifluoride. Structural Chemistry. January 1990, 1 (1): 75–78. S2CID 96178006. doi:10.1007/BF00675786. 
  6. ^ Handbook of Preparative Inorganic Chemistry, 2nd Ed. Edited by G. Brauer, Academic Press, 1963, NY. Vol. 1. p. 266-7.
  7. ^ J. Aigueperse, P. Mollard, D. Devilliers, M. Chemla, R. Faron, R. Romano, J. P. Cuer, "Fluorine Compounds, Inorganic" in Ullmann's Encyclopedia of Industrial Chemistry, Wiley-VCH, Weinheim, 2005.doi:10.1002/14356007.a11_307
  8. ^ Karraker, D. G.; Smith, P. K. α- and β-FeF3•3H2O Revisited: Crystal Structure and 57Fe Mössbauer Spectra. Inorganic Chemistry. March 1992, 31 (6): 1118–1120. doi:10.1021/ic00032a042. 
  9. ^ 存档副本. [2021-05-17]. (原始內容存檔於2020-11-16). 
  10. ^ 存档副本. [2021-05-17]. (原始內容存檔於2021-12-20). 
  11. ^ "Ferric Fluoride." CAMEO Chemicals. National Oceanic and Atmospheric Administration. Web. 7 Apr. 2010. <http://cameochemicals.noaa.gov/chemical/3468頁面存檔備份,存於網際網路檔案館)>
  12. ^ Bandgar, B. T.; Kamble, V. T. Organic Reactions in aqueous medium: FeF3 catalyzed chemoselective addition of cyanotrimethylsilane to aldehydes. Green Chemistry. July 2001, 3 (5): 265. doi:10.1039/b106872p.