Zilver(II)fluoride

Uit Wikipedia, de vrije encyclopedie
Ga naar: navigatie, zoeken
Zilver(II)fluoride
Structuurformule en molecuulmodel
Kristalstructuur van zilver(II)fluoride
Kristalstructuur van zilver(II)fluoride
Algemeen
Molecuulformule
     (uitleg)
AgF2
IUPAC-naam zilver(II)fluoride
Andere namen zilverdifluoride
Molmassa 145,865 g/mol
CAS-nummer 7783-95-1
EG-nummer 232-037-5
Beschrijving wit of grijs kristallijn poeder
Vergelijkbaar met zilver(I)fluoride, zilversubfluoride
Waarschuwingen en veiligheidsmaatregelen
Hygroscopisch? ja
Fysische eigenschappen
Aggregatietoestand vast
Kleur wit
Dichtheid 4,58 g/cm³
Smeltpunt 690 °C
Kookpunt (ontleedt) 700 °C
Geometrie en kristalstructuur
Kristalstructuur orthorombisch
Waar mogelijk zijn SI-eenheden gebruikt. Tenzij anders vermeld zijn standaardomstandigheden gebruikt (298,15 K of 25 °C, 1 bar).
Portaal  Portaalicoon   Scheikunde

Zilver(II)fluoride is een anorganische verbinding van zilver en fluor, met als brutoformule AgF2. Het is een van de weinige verbindingen van zilver waarin dit metaal als tweewaardig ion voorkomt. Meestal is zilver eenwaardig. De stof wordt gebruikt om fluor in andere verbindingen te introduceren. De andere halogenen hebben bij kamertemperatuur geen stabiele zilver(II)zouten.

Synthese[bewerken]

Zilver(II)fluoride kan bereid worden door directe reactie van Ag2O met fluor. Bij 200 °C (473 K) reageert gasvormig fluor met AgF of AgCl onder vorming van AgF2.[1][2]

Als sterk fluoriderend reagens dient AgF2 bewaard te worden in teflon, een speciaal behandelde metalen houder of in kwarts. De verbinding is licht-gevoelig.

AgF2 wordt door verschillende leveranciers aangeboden, De jaaromzet van de verbinding is minder dan 100 kg. Hoewel in het laboratorium toepassingen voor de verbinding ontwikkeld worden is het industriële gebruik beperkt vanwege de prijs (1000 tot 1400 US dollar per kg - prijspeil 1993).

Samenstelling en Structuur[bewerken]

Puur AgF2 is een wit kristallijn poeder, commerciële hoeveelheden zijn meestal zwart/bruin ten gevolge van verontreinigingen. De verhouding F/Ag is voor de meeste batches kleiner dan 2, meestal in de buurt van 1.75. De voornaamste verontreinigingen zijn zilver, oxiden en koolstof.[3]

Of zilver echt als 2+ ion aanwezig was is lange tijd onderwerp van discussie geweest. In analogie met het oxide, dat als Ag(I)Ag(III)O2 bestaat, werd gedacht aan AgI[AgIIIF4].

Met behulp van Neutronendiffractie is vastgesteld dat de correcte beschrijving inderdaad
Ag(II)F2 is. Bij hoge temperatuur komt Ag(AgF4) wel voor, maar ook dan is het minder stabiel dan AgF2.[4]

Voor de gasfase wordt aangenomen dat het molecule AgF2 een D∞h symmetrie heeft.

Het energieverschil tussen de grondtoestand en de eerste aangeslagen toestand bedraagt ongeveer 59 kJ/mol. De stof is paramagnetisch, maar wordt ferromagnetisch onder −110 °C (163 K).

Gebruik[bewerken]

AgF2 is een sterk fluoriderend en oxiderend reagens. Hieronder staan een aantal voorbeelden van reacties:

  • Fluoridering en bereiding van organische perfluoroverbindingen[5]

Deze reactie kan op drie manieren verlopen. (Z verwijst hier naar een willekeurige groep of element aan koolstof, X is een halogeen):

1) CZ3H + 2 AgF2 → CZ3F +HF + 2 AgF
2) CZ3X + 2AgF2 → CZ3F +X2 + 2 AgF
3) Z2C=CZ2 + 2 AgF2 → Z2CFCFZ2 + 2 AgF

Vergelijkbare omzettingen kunnen worden gerealiseerd met hoge valentie-fluoriden van andere metalen zoals: CoF3, MnF3, CeF4 en PbF4.

  • Fluoridering van aromatische verbindingen verloopt makkelijk, maar selectieve monofluoridering is lastig:[6]
C6H6 + 2 AgF2 → C6H5F + 2 AgF + HF

Externe links[bewerken]

Bronnen, noten en/of referenties
  1. Priest, H. F. “Anhydrous Metal Fluorides” Inorganic Syntheses McGraw-Hill: New York, 1950; Vol. 3, pages 171-183.
  2. Encyclopedia of Chemical Technology. Kirk-Othmer. Vol.11, 4th Ed. (1991)
  3. J.T. Wolan, G.B. Hoflund. "Surface Characterization Study of AgF and AgF2 Powders Using XPS and ISS," Applied Surface Science. 125, (1998).
  4. Hans-Christian Miller, Axel Schultz, and Magdolna Hargittai. "Structure and Bonding in Silver Halides: A Quantum...X=F, Cl, Br, I," Journal of the American Chemical Society 127(22), (2005).
  5. Rausch, D.; Davis, r.; Osborne, D. W. "The Addition of Fluorine to Halogenated Olefins by Means of Metal Fluorides," Journal of Organic Chemistry volume 28, pp. 494–497, Jul. (1962).
  6. Zweig, A.; Fischer, R. G.; Lancaster, J. "New Methods for Selective Monofluorination of Aromatics Using Silver Difluoride," Journal of Organic Chemistry volume 45, (1980).
  7. Levec, J.; Slivnik, J.; Zemva, B. "On the Reaction Between Xenon and Fluorine," Journal of Inorganic Nuclear Chemistry Volume 36, (1974).