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五氟化磷

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五氟化磷
IUPAC名
phosphorus pentafluoride
別名 氟化磷(V)
識別
CAS號 7647-19-0  ✓
PubChem 24295
ChemSpider 22715
SMILES
InChI
InChIKey OBCUTHMOOONNBS-UHFFFAOYAH
UN編號 2198
EINECS 231-602-3
RTECS TH4070000
性質
化學式 PF5
摩爾質量 125.9685 g·mol⁻¹
外觀 無色氣體
熔點 −93.78 °C (179.4 K)
沸點 −84.5 °C (188.7 K)
溶解性 水解
結構
分子構型 三角雙錐
偶極矩 0 D
相關物質
其他陰離子 PF3
PCl5
相關五氟化物 SbF5, ClF5, BrF5, IF5, TaF5, UF5
相關化學品 VOF3
若非註明,所有數據均出自一般條件(25 ℃,100 kPa)下。

五氟化磷化學式PF5),是磷鹵化合物,磷原子的氧化數為+5,包含有一個三中心四電子鍵[1] 五氟化磷在常溫常壓下為無色惡臭氣體,其對皮膚、眼睛、粘膜有強烈刺激性。是活性極大的化合物,在潮濕空氣中會劇烈產生有毒和腐蝕性的氟化氫白色煙霧。五氟化磷被用作聚合反應催化劑

結構

五氟化磷分子為三角雙錐構型,單晶X射線繞射研究顯示PF5分子有兩種不同的P−F鍵(垂直與水平):P−Fax = 158.0 pm 與 P−Feq = 152.2 pm。氣相電子繞射分析也得到相似的值:P−Fax = 158 pm 與P−Feq = 153 pm。

有趣的是,即使在−100°C 的低溫下,19F核磁共振譜也無法分辨軸向的氟原子與水平面的氟原子,只有一個簡單的氟共振峰;這表明在毫秒單位級時,五氟化磷的五個氟原子是等同的,軸向與水平方向的氟原子發生着極快的交換作用。電子繞射和單晶X射線繞射沒有發現這種影響,是因為他們的時間單位比核磁共振譜學更短,從而得以分辨出兩種不同的氟原子。

這個現象首先由 Gutowsky[2] 注意到,目前一般通過Berry假旋轉作用來解釋,即認為兩個三角雙錐結構通過變為一個四方錐構型的中間體,在不停地發生着轉換。

參見

參考資料

  1. ^ Greenwood, N. N.; Earnshaw, A. (1997). Chemistry of the Elements, 2nd Edition, Oxford:Butterworth-Heinemann. ISBN 0-7506-3365-4.
  2. ^ Gutowsky, H. S.; McCall, D. W.; Slichter, C. P. "Nuclear Magnetic Resonance Multiplets in Liquids" Journal of Chemical Physics 1953, volume 21, 279.
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五氟化磷
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