Wolfraam(VI)fluoride

Wolfraam(VI)fluoride
Structuurformule en molecuulmodel
Structuurformule van wolfraam(VI)fluoride
Molecuulmodel van wolfraam(VI)fluoride
Algemeen
Molecuulformule	WF6
IUPAC-naam	wolfraam(VI)fluoride
Andere namen	wolfraamhexafluoride
Molmassa	297,83 g/mol
CAS-nummer	7783-82-6
Wikidata	Q418962
Waarschuwingen en veiligheidsmaatregelen
Gevaar
H-zinnen	H301 - H311 - H314 - H331
EUH-zinnen	geen
P-zinnen	P261 - P280 - P301+P310 - P305+P351+P338 - P310
Hygroscopisch?	ja
Omgang	Niet inademen, contact en blootstelling vermijden.
Fysische eigenschappen
Aggregatietoestand	gasvormig
Dichtheid	0,0131 g/cm³
Smeltpunt	2,3 °C
Kookpunt	17,1 °C
Geometrie en kristalstructuur
Dipoolmoment	0 D
Tenzij anders vermeld zijn standaardomstandigheden gebruikt (298,15 K of 25 °C, 1 bar).
Portaal    Scheikunde

Wolfraam(VI)fluoride of wolfraamhexafluoride is een kleurloos gas met als brutoformule WF₆. Het is niet brandbaar, maar het is erg corrosief en zeer giftig. Het is het zwaarste gas, dat wil zeggen het gas met de hoogste dichtheid bij een druk van 1 atmosfeer en kamertemperatuur (25°C). Uranium(VI)fluoride is nog zwaarder, maar die stof is een vluchtige vaste stof bij deze omstandigheden. De verbinding heeft een octaëdrische moleculaire geometrie en behoort tot puntgroep O_h.

Het gas wordt het meest gebruikt in de vervaardiging van halfgeleiderschakelingen voor het opbrengen van wolfraamcontacten via de dampfase.

Synthese

Wolfraam(VI)fluoride van een voldoend hoge zuiverheid om gebruikt te worden in de halfgeleidervervaardiging wordt gemaakt door de reactie van fluorgas met wolfraammetaal. Het metaal wordt in een verhitte reactor gebracht onder enigszins verhoogde druk van 1,2 tot 2,0 psi (ongeveer 8,3 tot 14,8 kPa).

Het is ook mogelijk het gebruik van elementair fluor te vermijden en uit te gaan van de reactie van waterstoffluoride met ofwel het metaal ofwel een halogenide:

$\mathrm {W\ +\ 3\ Cl_{2}\ +\ 6\ HF\ \longrightarrow \ WF_{6}\ +\ 6\ HCl}$

$\mathrm {WCl_{2}\ +\ 2\ Cl_{2}\ +\ 6\ HF\ \longrightarrow \ WF_{6}\ +\ 6\ HCl}$

Toepassingen bij chemical vapor deposition

Wolfraam(VI)fluoride wordt gebruikt wordt om een laagje wolfraam op aluminium te deponeren via chemical vapor deposition. Een mogelijke toepassing hiervan is het aanbrengen van wolfraamknopjes op halfgeleiderschakelingen.

Wolfraam kan ook worden opgebracht op een chip van silicium of ander halfgeleider materiaal via chemical vapor deposition. Het proces is temperatuurafhankelijk. Onder de 400°C vindt de ontleding naar siliciumtetrafluoride plaats:

$\mathrm {2\ WF_{6}\ +\ 3\ Si\ \longrightarrow \ 2\ W\ +\ 3\ SiF_{4}}$

Boven de 400°C vindt de ontleding naar siliciumdifluoride plaats:

$\mathrm {WF_{6}\ +\ 3\ Si_{2}\ \longrightarrow \ W\ +\ 3\ SiF_{2}}$

Het silicium reduceert het wolfraam van een oxidatietoestand van +VI naar de nulwaardige toestand van het element.

Toxicologie en veiligheid

In aanraking met water vormt wolfraam(VI)fluoride HF, dat de huid kan binnendringen en schade kan veroorzaken aan de onderhuidse weefsels en vooral het botweefsel. Daarnaast wordt ook wolfraamzuur gevormd:

$\mathrm {WF_{6}\ +\ 4\ H_{2}O\ \longrightarrow \ H_{2}WO_{4}\ +\ 6\ HF}$

Inademing kan de ademhalingswegen aantasten en vergiftigingsverschijnselen oproepen. WF₆ werkt als een traangas dat de ogen irriteert. Blootstelling eraan brandt de ogen, de huid en de slijmvliezen.

In Uncle Tungsten vertelt Oliver Sacks hoe hij ballonnen gevuld met WF₆ wilde voor zijn 65^ste verjaardag, maar daar van afzag omdat het gas te reactief is. Als een ballon geklapt was had dat HF doen ontstaan met het vocht in de lucht.

Zie ook

• Lijst van toxische gassen

Externe links

• (en) MSDS van wolfraam(VI)fluoride
• (en) Gegevens van wolfraam(VI)fluoride in de GESTIS-stoffendatabank van het IFA

Bronnen, noten en/of referenties