五氟化磷

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的催化劑。

五氟化磷
IUPAC名 phosphorus pentafluoride
別名	氟化磷（V）
識別
CAS號	7647-19-0  Y
PubChem	24295
ChemSpider	22715
SMILES	FP(F)(F)(F)F
InChI	1/F5P/c1-6(2,3,4)5
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）	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	AsF5, SbF5, BiF5, ClF5, BrF5, IF5, TaF5, UF5
相關化學品	VOF3
若非註明，所有數據均出自標準狀態（25 ℃，100 kPa）下。

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−F_ax = 158.0 pm 與 P−F_eq = 152.2 pm。氣相電子繞射分析也得到相似的值：P−F_ax = 158 pm 與P−F_eq = 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

• 其他磷的鹵化物：五氯化磷、五溴化磷、五碘化磷；三氟化磷
• 六氟磷酸

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.