Войти
 | |
| Имена | |
|---|---|
| Название ИЮПАК тетрафторид марганца | |
| Другие имена фторид марганца (IV) | |
| Идентификаторы | |
| Количество CAS | |
| 3D модель ( JSmol ) | |
| ChemSpider | |
| PubChem CID | |
ИнЧИ
| |
Улыбки
| |
| Характеристики | |
| Химическая формула | MnF 4 |
| Молярная масса | 130,93 г моль -1 |
| Появление | синее твердое вещество |
| Плотность | 3,61 г см -3 (расч.) |
| Температура плавления | 70 ° С (158 ° F, 343 К) разлагается |
| Растворимость в воде | бурно реагирует |
| Состав | |
| Кристальная структура | тетрагональный, tI80 |
| Космическая группа | I4 1 / a (№ 88) |
| Постоянная решетки | а = 1263 пм, с = 604,9 пм |
| Родственные соединения | |
| Другие катионы | Фторид марганца (II) Фторид марганца (III) |
| Если не указано иное, данные приведены для материалов в их стандартном состоянии (при 25 ° C [77 ° F], 100 кПа). | |
| Ссылки на инфобоксы | |
Марганец тетрафторид, MnF 4, является самым высоким фторид из марганца. Это мощный окислитель и используется как средство очистки элементарного фтора.
Тетрафторид марганца был впервые однозначно получен в 1961 году путем реакции фторида марганца (II) (или других соединений Mn II) с потоком газообразного фтора при 550 ° C: MnF 4 сублимируется в потоке газа и конденсируется на холодном пальце. Это все еще самый распространенный метод приготовления, хотя сублимации можно избежать, работая при повышенном давлении фтора (4,5–6 бар при 180–320 ° C) и механически перемешивая порошок, чтобы избежать спекания зерен. Реакцию также можно проводить, исходя из порошка марганца в псевдоожиженном слое.
Другие препараты MnF 4 включают фторирование MnF 2 с криптоном дифторидом, или с F 2 в жидком фтороводорода раствора под ультрафиолетовым светом. Тетрафторид марганца также был получен (но не выделен) в кислотно-основной реакции между пентафторидом сурьмы и K 2 MnF 6 в рамках химического синтеза элементарного фтора.
Тетрафторид марганца находится в равновесии с фторидом марганца (III) и элементарным фтором :
Разложению способствует повышение температуры и не благоприятствует присутствие газообразного фтора, но точные параметры равновесия неясны, при этом некоторые источники говорят, что MnF 4 будет медленно разлагаться при комнатной температуре, другие устанавливают практический нижний предел температуры 70 ° С. C, и другой, утверждающий, что MnF 4 по существу стабилен до 320 ° C. Равновесное давление фтора над MnF 4 при комнатной температуре было оценено примерно в 10 -4 Па (10 -9 бар), а изменение энтальпии реакции - в +44 (8) кДж моль -1.
Тетрафторид марганца бурно реагирует с водой и даже с петролейным эфиром, высушенным натрием. Он немедленно разлагается при контакте с влажным воздухом.
Реакция с фторидами щелочных металлов или концентрированной фтористоводородной кислотой дает желтый гексафторманганат (IV) анион [MnF 6 ] 2-.
Основное применение тетрафторида марганца - очистка элементарного фтора. Газообразный фтор получают путем электролиза безводного фтористого водорода (с небольшим количеством фторида калия, добавленного в качестве поддерживающего электролита) в ячейке Муассана. Технический продукт загрязнен HF, большую часть которого можно удалить, пропустив газ через твердый KF, а также кислородом (из следов воды) и, возможно, фторидами тяжелых металлов, такими как пентафторид мышьяка (из-за загрязнения HF). Эти загрязнения представляют особую проблему для полупроводниковой промышленности, где для травления кремниевых пластин используется фтор высокой чистоты. Другие примеси, такие как соединения железа, никеля, галлия и вольфрама, могут быть введены, если непрореагировавший фтор рециркулирует.
Фтор технической чистоты очищают путем его реакции с MnF 3 с образованием тетрафторида марганца. На этой стадии присутствующие тяжелые металлы будут образовывать нелетучие комплексные фториды, в то время как HF и O 2 не вступают в реакцию. После преобразования MnF 3 избыточный газ сбрасывается для рециркуляции, унося с собой оставшиеся газообразные примеси. Затем MnF 4 нагревают до 380 ° C, чтобы высвободить фтор с чистотой до 99,95%, преобразовывая MnF 3, который можно использовать повторно. Путем параллельного размещения двух реакторов процесс очистки можно сделать непрерывным: в один реактор поступает технический фтор, а в другой - высококачественный фтор. В качестве альтернативы тетрафторид марганца можно выделить и транспортировать туда, где требуется фтор, с меньшими затратами и большей безопасностью, чем сжатый газообразный фтор.
Желтый гексафторманганат (2-) катионов щелочных и щелочноземельных металлов известен с 1899 г. и может быть получен фторированием MnF 2 в присутствии фторида соответствующего катиона. Они намного стабильнее тетрафторида марганца. Гексафторманганат (IV) калия, K 2 MnF 6, также можно получить контролируемым восстановлением перманганата калия в 50% -ном водном растворе фтористоводородной кислоты.
Пентафторманганатные (1-) соли калия, рубидия и цезия, MMnF 5, могут быть получены фторированием MMnF 3 или реакцией [MnF 4 (py) (H 2 O)] с MF. Также были получены лимонно-желтые гептафтороманганатные (3-) соли тех же металлов, M 3 MnF 7.
Когда гексафторманганат калия вводится во фторсиликат калия, он образует узкополосный красный люминофор.
