Wolfram(VI) fluoride
Wolfram(VI) fluoride, hay wolfram hexafluoride, là một hợp chất vô cơ của wolfram và fluor với công thức hóa học WF6. Nó là một hợp chất không màu, gây ăn mòn, có tính độc hại. Trong điều kiện tiêu chuẩn, khối lượng riêng của nó vào khoảng 13 g/L (nặng gấp khoảng 11 lần so với không khí[1][2][3]), do vậy WF6 là một trong những loại khí nặng nhất.[4] Khí WF6 thường được sử dụng trong sản xuất mạch bán dẫn và bảng mạch thông qua quá trình lắng đọng hóa học – khi phân hủy, các phân tử của WF6 tạo ra wolfram kim loại. Lớp này là "lớp tương kết" có điện trở thấp.[5]
| Wolfram(VI) fluoride | |||
|---|---|---|---|
| |||
| Danh pháp IUPAC | Tungsten hexafluoride Tungsten(VI) fluoride | ||
| Tên khác | Wolfram hexafluoride | ||
| Nhận dạng | |||
| Số CAS | |||
| PubChem | |||
| Ảnh Jmol-3D | ảnh | ||
| SMILES | đầy đủ
| ||
| InChI | đầy đủ
| ||
| Thuộc tính | |||
| Công thức phân tử | WF6 | ||
| Khối lượng mol | 297,8304 g/mol | ||
| Bề ngoài | khí không màu | ||
| Khối lượng riêng | 12,4 g/L (khí) 4,56 g/cm³ (−9 °C, rắn) | ||
| Điểm nóng chảy | 2,3 °C (275,4 K; 36,1 °F) | ||
| Điểm sôi | 17,1 °C (290,2 K; 62,8 °F) | ||
| Độ hòa tan trong nước | thủy phân | ||
| Độ hòa tan | tạo phức với nhiều phối tử vô cơ và hữu cơ | ||
| MagSus | −40,0·10−6 cm³/mol | ||
| Cấu trúc | |||
| Hình dạng phân tử | bát diện | ||
| Mômen lưỡng cực | 0 D | ||
| Các nguy hiểm | |||
| Nguy hiểm chính | Độc hại, ăn mòn; tạo HF khi tiếp xúc với nước | ||
| Điểm bắt lửa | Không bắt lửa | ||
| Các hợp chất liên quan | |||
| Anion khác | Wolfram(VI) chloride Wolfram(VI) bromide | ||
| Cation khác | Chromi(VI) fluoride Molybden(VI) fluoride | ||
| Hợp chất liên quan | Wolfram(IV) fluoride Wolfram(V) fluoride | ||
Trừ khi có ghi chú khác, dữ liệu được cung cấp cho các vật liệu trong trạng thái tiêu chuẩn của chúng (ở 25 °C [77 °F], 100 kPa). | |||
Điều chế sửa
Wolfram(VI) fluoride thường được sản xuất bằng phản ứng tỏa nhiệt của khí fluor với bột wolfram ở nhiệt độ giữa 350 và 400 °C:[6]
- W + 3 F2 → WF6
Sản phẩm khí được tách ra khỏi WOF4, một tạp chất phổ biến, bằng cách chưng cất. Một cách khác cũng sử dụng quá trình fluor hóa trực tiếp, kim loại được đặt trong lò phản ứng được làm nóng, áp suất nhẹ đến 1,2 đến 2,0 psi (8,3 đến 13,8 kPa), phản ứng với fluor tạo ra một dòng lưu lượng WF6 không đổi.[7]
Khí fluor trong phương pháp trên có thể được thay thế bằng ClF, ClF3 hoặc BrF3. Một quy trình khác để sản xuất wolfram(VI) fluoride là phản ứng với wolfram(VI) oxide (WO3) với HF, BrF3 hoặc SF4. Wolfram(VI) fluoride cũng có thể thu được bằng cách chuyển đổi từ wolfram(VI) chloride:[4]
- WCl
6 + 6 HF → WF
6 + 6 HCl - WCl
6 + 2 AsF
3 → WF
6 + 2 AsCl
3 - WCl
6 + 3 SbF
5 → WF
6 + 3 SbF
3Cl
2
Phản ứng sửa
Khi tiếp xúc với nước, wolfram(VI) fluoride tạo ra hydro fluoride (HF) và wolfram(VI) oxyfluoride, cuối cùng tạo thành wolfram(VI) oxide:[4]
- WF6 + 3 H2O → WO3 + 6 HF
Không giống như một số fluoride kim loại khác, WF6 không phải là tác nhân fluor hóa hữu ích cũng như không phải là chất oxy hóa mạnh. Nó có thể khử xuống WF4 màu vàng.[8]
WF6 tạo thành nhiều phức chất 1:1 và 1:2 với base Lewis, ví dụ như WF
6(S(CH
3)
2), WF
6(S(CH
3)
2)
2, WF
6(P(CH
3)
3) và WF
6(py)
2.[9]
Phản ứng của WF6 với NH3 sẽ tạo ra phức WF6·4NH3 là chất rắn màu cam có tính hút ẩm. Nếu cho WF6 phản ứng với N2H4 trong môi trường acetonitrile ở −80 °C (−112 °F; 193 K), các phức WF6·N2H4 (cam), WF6·2N2H4 (đỏ đậm) và WF6·4N2H4 (nâu đen) sẽ được tạo thành.[10]
Ứng dụng sửa
WF6 có thể được sử dụng để sản xuất wolfram(IV) carbide.
Là một loại khí nặng, WF6 có thể được sử dụng làm chất đệm để kiểm soát phản ứng giữa các khí. Ví dụ, nó làm chậm quá trình đốt Ar/O2/H2 và giảm nhiệt độ ngọn lửa.[11]
An toàn sửa
Wolfram(VI) fluoride là một hợp chất ăn mòn mạnh, có thể tấn công bất kỳ mô nào. Việc tiếp xúc với khí gas trước tiên sẽ ảnh hưởng đến mắt và các đường hô hấp gây kích ứng, mất thị lực, ho, tạo ra nhiều nước bọt và đờm. Khi xâm nhập vào dịch lỏng có trong cơ thể, khí sẽ phản ứng và tạo thành acid fluorhydric làm cháy da và các mô nhầy của đường hô hấp. Phơi nhiễm kéo dài dẫn đến viêm phổi và phù phổi, có thể gây tử vong. Do hình thành acid fluorhidric khi WF6 để trong không khí ẩm, các bình đựng WF6 phải có miếng đệm teflon.[12]
Tham khảo sửa
- ^ Roucan, J.-P.; Noël-Dutriaux, M.-C. Proprietes Physiques des Composes Mineraux. Ed. Techniques Ingénieur. tr. 138.
- ^ Gas chart
- ^ “Tungsten Hexafluoride MSDS” (pdf).[liên kết hỏng]
- ^ a b c Lassner, E.; Schubert, W.-D. (1999). Tungsten - Properties, Chemistry, Technology of the Element, Alloys, and Chemical Compounds. Springer. tr. 111, 168. ISBN 0-306-45053-4.
- ^ “Tungsten and Tungsten Silicide Chemical Vapor Deposition”. CVD Fundamentals. TimeDomain CVD.
- ^ Priest, H. F.; Swinehert, C. F. (1950). “Anhydrous Metal Fluorides”. Trong Audrieth, L. F. (biên tập). Inorganic Syntheses. 3. Wiley-Interscience. tr. 171–183. doi:10.1002/9780470132340.ch47. ISBN 978-0-470-13162-6.
- ^ Đăng ký phát minh US 6544889, "Method for tungsten chemical vapor deposition on a semiconductor substrate", trao vào 2003-04-08
- ^ Greenwood, N. N.; Earnshaw, A. (1997). Chemistry of the Elements (ấn bản 2). Oxford: Butterworth-Heinemann. ISBN 0-7506-3365-4.
- ^ Benjamin, Sophie L.; Levason, William; Reid, Gillian (2013). “Medium and high oxidation state metal/Non-metal fluoride and oxide–fluoride complexes with neutral donor ligands”. Chem. Soc. Rev. 42 (4): 1460–1499. doi:10.1039/C2CS35263J. PMID 23014811.
- ^ B.Frlec (tháng 11 năm 1972). REACTIONS OF MOLYBDENUM AND TUNGSTEN HEXAFLUORIDES WITH ANHYDROUS HYDRAZINE.
- ^ Ifeacho, P. (2008). Semi-conducting metal oxide nanoparticles from a low-pressure premixed H2/O2/Ar flame: Synthesis and Characterization. Göttingen: Cuvillier Verlag. tr. 64. ISBN 978-3-86727-816-4.
- ^ “Tungsten hexafluoride MSDS” (PDF). Linde Gas. Bản gốc (pdf) lưu trữ ngày 12 tháng 2 năm 2010. Truy cập ngày 31 tháng 12 năm 2017.
 |
Bài viết liên quan đến hóa học này vẫn còn sơ khai. Bạn có thể giúp Wikipedia mở rộng nội dung để bài được hoàn chỉnh hơn. |