Zwaveltetrafluoride

Uit Wikipedia, de vrije encyclopedie
Ga naar: navigatie, zoeken
Zwaveltetrafluoride
Structuurformule en molecuulmodel
Structuurformule van zwaveltetrafluoride
Structuurformule van zwaveltetrafluoride
Moleculaire geometrie: seesaw met een vrij elektronenpaar.
Moleculaire geometrie: seesaw met een vrij elektronenpaar.
Algemeen
Molecuulformule
     (uitleg)
SF4
Molmassa 108,05 g/mol
SMILES
FS(F)(F)F
InChI
1S/F4S/c1-5(2,3)4
CAS-nummer 7783-60-0
EG-nummer 232-013-4
PubChem 24555
Beschrijving kleurloos gas
Waarschuwingen en veiligheidsmaatregelen
Drukhouder Corrosief Toxisch
[1]Gevaar
H-zinnen H280 - H330 - H314
EUH-zinnen EUH071
VN-nummer 2418
ADR-klasse Klasse 2.3
Fysische eigenschappen
Aggregatietoestand gas
Kleur kleurloos
Dichtheid (vloeistof bij −73°C) 1,919 g/cm³
Smeltpunt −121 °C
Kookpunt −40,4 °C
Oplosbaarheid in water (reactie) g/l
Waar mogelijk zijn SI-eenheden gebruikt. Tenzij anders vermeld zijn standaardomstandigheden gebruikt (298,15 K of 25 °C, 1 bar).
Portaal  Portaalicoon   Scheikunde

Zwaveltetrafluoride (SF4) is een fluoride van zwavel. Het is bij standaardomstandigheden een giftig gas.

Geschiedenis[bewerken]

De synthese van zwaveltetrafluoride werd voor het eerst gerapporteerd in 1929 door Joseph Fischer en Werner Jaenckner.[2]

Ze reageerden kobalt(III)fluoride met zwavel:

Deze reactie gaat reeds op bij kamertemperatuur en verloopt explosief bij verwarming. Om de reactie in de hand te houden moest het reactiemengsel gekoeld worden en verdund door toevoeging van vloeispaat. Wat ze verkregen was een mengsel van verschillende fluoriden, zoals Walter Luchsinger in zijn proefschrift "Uber Schwefel-Fluor-Verbindungen" uit 1936 aantoonde. Naast SF4 kan dat onder meer SF2 en S2F2 bevat hebben.[3]

Bereiding[bewerken]

Zwaveltetrafluoride kan geproduceerd worden met de rechtstreekse fluorering van zwavel met fluor op −70 °C:

Een alternatief dat ook in het laboratorium kan gebruikt worden, is de reactie van zwaveldichloride met natriumfluoride in acetonitril, eventueel met chloor:[4]

Het kan ook bereid worden uit uraniumtetrafluoride UF4 dat uit kernafval wordt gewonnen, via de zogenaamde NIFUT (nonmetallic inorganic fluoride from uranium tetrafluoride)-technologie.[5][6] Het is een tweestapsproces:

  • Eerst wordt een mengsel van uraniumtetrafluoride en een alkalische verbinding verhit bij 600 °C in contact met lucht. De alkalische verbinding is bij voorkeur een oxide zoals kalium- of cesiumoxide of een hydroxide zoals kaliumhydroxide of cesiumhydroxide. Met kaliumhydroxide is de reactie:
  • Daarna wordt het reactieproduct uit de eerste stap verder gereageerd met zwavel en dichloor of dibroom. Het resultaat is gasvormig SF4 en vaste nevenproducten: metaalhalide (bijvoorbeeld kaliumchloride) en U3O8:

Eigenschappen[bewerken]

Zwaveltetrafluoride is een kleurloos, niet brandbaar gas met een stekende geur. Het is 3,7 keer zwaarder dan lucht. In water ontbindt het met een heftige reactie, waarbij fluorwaterstof ontstaat. Het is goed oplosbaar in benzeen.

Het is een zwak lewiszuur.

De kritische temperatuur is 91 °C, het tripelpunt ligt bij een temperatuur van −121 °C en een druk van 1,7 mbar.[1]

Het is een erg giftig gas dat een irriterende en bijtende werking heeft op ogen en ademhalingsorganen. Het kan een ernstige longbeschadiging veroorzaken. De irriterende werking wordt vooral toegeschreven aan de hydrolyseproducten HF en in mindere mate SO2, die ontstaan bij contact van het gas met vochtigheid.[1]

Toepassingen[bewerken]