Пентафторид сурьмы — неорганическое соединение с формулой SbF5 . Эта бесцветная вязкая жидкость является сильной кислотой Льюиса и компонентом суперкислоты фторсурьмяной кислоты , образующейся при смешивании жидкого HF с жидким SbF5 в соотношении 1:1. Она отличается сильной кислотностью Льюиса и способностью реагировать практически со всеми известными соединениями . [4]
Пентафторид сурьмы получают реакцией пентахлорида сурьмы с безводным фтористым водородом : [5]
Его также можно приготовить из трифторида сурьмы и фтора . [6]
В газовой фазе SbF 5 принимает тригонально-бипирамидальную структуру симметрии точечной группы D 3h (см. рисунок). Материал принимает более сложную структуру в жидком и твердом состояниях. Жидкость содержит полимеры, в которых каждый Sb является октаэдрическим, структура описывается формулой [SbF 4 (μ-F) 2 ] n ((μ-F) обозначает тот факт, что фторидные центры соединяют два центра Sb). Кристаллический материал является тетрамером, что означает, что он имеет формулу [SbF 4 (μ-F)] 4 . Связи Sb-F составляют 2,02 Å внутри восьмичленного кольца Sb 4 F 4 ; остальные фторидные лиганды, исходящие из четырех центров Sb, короче и составляют 1,82 Å. [7] Родственные виды PF 5 и AsF 5 являются мономерными в твердом и жидком состояниях, вероятно, из-за меньших размеров центрального атома, что ограничивает их координационное число. BiF 5 является полимером. [8]
SbF 5 окисляет кислород в присутствии фтора: [9]
Пентафторид сурьмы сам по себе также является очень сильным окислителем . Фосфор горит при контакте с ним.
SbF 5 также использовался в первой обнаруженной химической реакции, в которой из фтористых соединений образуется газообразный фтор :
Движущей силой этой реакции является высокое сродство SbF 5 к F − , что является тем же свойством, которое рекомендует использовать SbF 5 для получения суперкислот.
SbF 5 является сильной кислотой Льюиса, исключительно по отношению к источникам F − , давая очень стабильный анион [SbF 6 ] − , называемый гексафторантимонат. Это сопряженное основание суперкислотной фторантимонатной кислоты . [SbF 6 ] − является слабо координирующим анионом , родственным PF 6 − . Хотя он является лишь слабоосновным, [SbF 6 ] − реагирует с дополнительным SbF 5 , давая центросимметричный аддукт :
Анион [Sb 2 F 11 ] − является одним из ионов, содержащихся в смеси HF/SbF 5 .
SbF 5 бурно реагирует с водой. Он реагирует со многими соединениями, часто выделяя опасный фтористый водород . Он очень токсичен и разъедает кожу и глаза. Это сильный окислитель. [10] [11]