Phosphor(III)-fluorid
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- Phosphorverbindung
- Fluorverbindung
| Strukturformel | ||||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
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| Allgemeines | ||||||||||
| Name | Phosphor(III)-fluorid | |||||||||
| Andere Namen |
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| Summenformel | PF3 | |||||||||
| Kurzbeschreibung |
farbloses Gas mit stechendem Geruch[1] | |||||||||
| Externe Identifikatoren/Datenbanken | ||||||||||
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| Eigenschaften | ||||||||||
| Molare Masse | 87,97 g·mol−1 | |||||||||
| Aggregatzustand |
gasförmig | |||||||||
| Dichte |
3,96 g·l−1 (0 °C)[1] | |||||||||
| Schmelzpunkt |
−152 °C[1] | |||||||||
| Siedepunkt |
−95,2 °C[1] | |||||||||
| Dampfdruck |
6,9 MPa (20 °C)[1] | |||||||||
| Löslichkeit |
mit Wasser Hydrolyse[1] | |||||||||
| Sicherheitshinweise | ||||||||||
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| MAK |
nicht festgelegt[1] | |||||||||
| Soweit möglich und gebräuchlich, werden SI-Einheiten verwendet. Wenn nicht anders vermerkt, gelten die angegebenen Daten bei Standardbedingungen. | ||||||||||
Phosphor(III)-fluorid ist ein giftiges, in geringen Konzentrationen geruchloses, farbloses Gas. In Wasser hydrolysiert es langsam, in Alkalien schnell zu Phosphonsäure bzw. Phosphonaten. Mit vielen Lewis-Säuren bildet es stabile Komplexe.
Gewinnung und Darstellung
Phosphortrifluorid wird üblicherweise durch Halogenaustausch aus Phosphortrichlorid mittels Fluorwasserstoff, Arsen(III)-fluorid, Calciumfluorid oder Zinkfluorid hergestellt.
- $ \mathrm {PCl_{3}+3\ HF\rightarrow \ PF_{3}+3\ HCl} $
- $ \mathrm {2\ PCl_{3}+3\ ZnF_{2}\rightarrow \ 2\ PF_{3}+3\ ZnCl_{2}} $
Eigenschaften
Physikalische Eigenschaften
Das Molekül ist trigonal-pyramidal gebaut und verfügt über einen Bindungswinkel von 96°. Die Phosphor-Fluor-Bindung ist 156 pm lang, die Bindungsenthalpie beträgt bei Standardbedingungen 499 kJ/mol.
Das Phosphoratom gibt bei der Kernresonanzspektroskopie bei einer chemischen Verschiebung von 97 ppm ein Signal.
| thermodynamische Eigenschaften | |
| Eigenschaft | Wert |
|---|---|
| ΔfH0g | −919 kJ/mol |
| ΔfG0g | −898 kJ/mol |
| S0g | 273 J/(mol·K) |
| Cp0g | 59 J/(mol·K) |
| p | 3,4 · 10−30 C·m |
Chemische Eigenschaften
Phosphor(III)-fluorid hydrolysiert in Wasser langsam, in Alkalien schnell zu Phosphonsäure und Fluorwasserstoffsäure bzw. Phosphonaten und Fluoriden. Im Vergleich zu Phosphortrichlorid hydrolysiert Phosphortrifluorid aber langsamer. Phosphortrifluorid ist eine sehr schwache Lewis-Säure aber eine sehr starke Lewis-Base. Als solche bildet es mit vielen Lewis-Säuren stabile Komplexe. Bei vielen Metallcarbonylen ist es außerdem in der Lage, das Kohlenstoffmonoxid zu verdrängen und zu ersetzen.
Verwendung
Großtechnisch findet Phosphortrifluorid keine Verwendung, in der Forschung findet es aber in der organischen Synthese und zur Herstellung von Komplexen Verwendung.
Biologische Bedeutung
Phosphor(III)-fluorid ist für den Menschen stark giftig, da es wie Kohlenstoffmonoxid irreversibel an Hämoglobin bindet und somit die Sauerstoffatmung verhindert.
Literatur
- CRC Handbook of Chemistry and Physics, 60th Edition, 1980, CRC Press, Inc.
- Holleman/Wiberg: Lehrbuch der Anorganischen Chemie, 101. Auflage, 1995, Walter de Gruyter & Co
- G.H. Aylward, T.J.V. Findlay: Datensammlung Chemie in SI-Einheiten, 3. Auflage, 1999, Wiley-VCH