Aluminium trifluorid
Den aktuelle version af siden er endnu ikke blevet gennemgået af erfarne bidragydere og kan afvige væsentligt fra den version , der blev gennemgået den 3. december 2019; checks kræver 7 redigeringer .| Aluminium trifluorid | |||
|---|---|---|---|
| | |||
| Generel | |||
| Traditionelle navne | aluminiumtrifluorid, aluminiumfluorid, aluminiumtrifluorid | ||
| Chem. formel | AlF 3 | ||
| Fysiske egenskaber | |||
| Stat | lugtfri hvidt krystallinsk fast stof | ||
| Molar masse |
(anhydrid) 83,9767 (monohydrat) 101,022 (trihydrat) 138,023 g/ mol |
||
| Massefylde | 2,88 g/cm³ | ||
| Termiske egenskaber | |||
| Temperatur | |||
| • smeltning | 1291°C | ||
| Mol. Varmekapacitet | 75,10 J/(mol K) | ||
| Entalpi | |||
| • uddannelse | -1510 kJ/mol | ||
| Specifik fordampningsvarme | (sublimering) 272 J/kg | ||
| Kemiske egenskaber | |||
| Opløselighed | |||
| • i vand |
(ved 0°C) 0,56 (ved 20°C) 0,67 (ved 100 °C) 1,72 g/100 ml |
||
| Struktur | |||
| Krystal struktur | rhomboedral | ||
| Klassifikation | |||
| Reg. CAS nummer |
7784-18-1 (anhydrid), 32287-65-3 (monohydrat) 15098-87-0 (trihydrat) |
||
| PubChem | 2124 | ||
| Reg. EINECS nummer | 232-051-1 (anhydrid) | ||
| SMIL | F[Al](F)F | ||
| InChI | InChI=1S/Al.3FH/h;3*1H/q+3;;;/p-3KLZUFWVZNOTSEM-UHFFFAOYSA-K | ||
| RTECS | BD0725000 | ||
| CHEBI | 49464 | ||
| ChemSpider | 2039 | ||
| Sikkerhed | |||
| Begræns koncentrationen | 2 mg/m3 | ||
| LD 50 | 100 mg/kg (rotter, oral) | ||
| ECB ikoner | |||
| NFPA 704 |
0
3
0COR |
||
| Data er baseret på standardbetingelser (25 °C, 100 kPa), medmindre andet er angivet. | |||
| Mediefiler på Wikimedia Commons | |||
Aluminiumfluorid er en uorganisk binær forbindelse af aluminium og fluor . Kemisk formel AlF 3 .
Fysiske egenskaber
Aluminiumfluorid er et farveløst eller hvidt krystallinsk stof. Når den opvarmes kraftigt, sublimerer den uden nedbrydning. Under normale forhold er α-modifikationen med et trigonalt gitter stabil (a = 0,5039 nm, α = 58,50 °, z = 2, rumgruppe R32), densitet 2,882 g/cm³. Når den opvarmes til ~700 °C, omdannes den til γ-modifikationen med et tetragonalt gitter (a = 0,354 nm, c = 0,600 nm).
Al-F-bindingslængden er 0,163 nm. I gasfasen, ved en temperatur på omkring 1000 °C, eksisterer aluminiumtrifluorid i form af molekyler med trigonal symmetri D3h .
Aluminiumfluorid er dårligt opløseligt i vand (0,41 vægt-% ved 25 °C), bedre i HF-opløsninger, uopløseligt i organiske opløsningsmidler.
Henter
Interaktionen mellem Al 2 O 3 eller Al (OH) 3 med en opløsning af HF , efterfulgt af isolering, tørring og kalcinering ved 500-600 ° C af det resulterende krystalhydrat AlF 3 3H 2 O:
Virkning på Al 2 O 3 gasformig HF ved 450-600 ° C:
Ved reaktion:
efterfulgt af isolering, tørring og kalcinering af hydratet.
Ved en temperatur på 700 °C giver natriumhexafluorsilicat med aluminium rent silicium , natriumhexafluoroaluminat og aluminiumtrifluorid:
![{\displaystyle {\mathsf {3Na_{2}[SiF_{6}]+4Al{\xrightarrow {700^{o}C}}\ 3Si+2Na_{3}[AlF_{6}]+2AlF_{3}} }}](https://wikimedia.org/api/rest_v1/media/math/render/svg/23c021fe53e8a743f7cbd1d74925a6c270fc1346)
Den nemmeste måde at opnå aluminiumtrifluorid på er den direkte kontakt mellem fluor og aluminium ved en temperatur på 600 ° C:
Opvarmning til en temperatur på cirka 175 ° C, aluminiumtrifluoridmonohydrat, får vi vand og aluminiumtrifluorid:
For at opnå rent vandfrit aluminiumtrifluorid skal du opvarme ammoniumhexafluoroaluminat og få aluminiumtrifluorid med ammoniumfluorid :
Grundlæggende opnås aluminiumtrifluorid ved at behandle aluminiumoxid med hexafluorkiselsyre, hvor outputtet er silicium(IV)oxid, aluminiumtrifluorid og vand:
Derudover er det fremstillet ved termisk nedbrydning af ammoniumhexafluoraluminat.
Kemiske egenskaber
Danner krystallinske hydrater med 1, 3 og 9 vandmolekyler, som let ødelægges ved opvarmning:
Når det opvarmes, hydrolyseres det med vanddamp:
Interagerer langsomt med koncentreret svovlsyre H 2 SO 4 :
Nedbrydes af alkaliske opløsninger og smelter .
![{\displaystyle {\mathsf {4AlF_{3}+4NaOH{\xrightarrow {}}Na[Al(OH)_{4}]+3Na[AlF_{4}]}}}](https://wikimedia.org/api/rest_v1/media/math/render/svg/68656974ee3d6cfd4ddf7461bce0911fd7cba57a)
Med alkalimetalfluorider danner AlF 3 fluoroaluminater, for eksempel natriumhexafluoroaluminat Na 3 [AlF 6 ] :
![{\displaystyle {\mathsf {AlF_{3}+3NaF{\xrightarrow {}}Na_{3}[AlF_{6}]}}}](https://wikimedia.org/api/rest_v1/media/math/render/svg/d684e7efb65c818fd1e5747d63960da5b032b99c)
Ansøgning
- Aluminiumtrifluorid bruges som en elektrolytkomponent (ca. 5-15%) i den elektrolytiske produktion af aluminium. Sammen med andre additiver, der anvendes i elektrolytten (calciumfluorid, magnesiumfluorid, lithiumfluorid), reducerer det elektrolyttens smeltepunkt til 930-950 ° C og øger effektiviteten af elektrolyseprocessen (øger strømeffektiviteten, reducerer den specifikke strømforbrug).
- Inkluderet i flusmidler , emaljer , glas , glasurer, keramik , svejseelektrodebelægninger ; er en katalysator i organisk syntese .
- Som et antiseptisk middel for at forhindre gæring ;
- I filmproduktion .
Toksicitet
Aluminiumfluorid er giftigt og forårsager forbrændinger ved kontakt med huden. Besidder neurotoksicitet . Den dødelige dosis ( LD50 ) for rotter oralt er 100 mg/kg.
| Aluminiumsforbindelser * _ | |
|---|---|
| Intermetallics |
|
| Oxider, hydroxider |
|
| salt |
|
| Aluminater |
|
| Halogenider |
|
| Organometalliske forbindelser |
|
| Forbindelser med ikke-metaller |
|
| hydrider |
|
| Andet | |