Phosphor(III)-fluorid

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Strukturformel
Strukturformel von Phosphor(III)-fluorid
Allgemeines
Name Phosphor(III)-fluorid
Andere Namen
  • Phosphortrifluorid
  • Trifluorphosphan
Summenformel PF3
CAS-Nummer 7783-55-3
PubChem 62665
Kurzbeschreibung

farbloses Gas mit stechendem Geruch[1]

Eigenschaften
Molare Masse 87,97 g·mol−1
Aggregatzustand

gasförmig

Dichte

3,96 g·l−1 (0 °C)[1]

Schmelzpunkt

−152 °C[1]

Siedepunkt

−95,2 °C[1]

Dampfdruck

6,9 MPa (20 °C)[1]

Löslichkeit

mit Wasser Hydrolyse[1]

Sicherheitshinweise
GHS-Gefahrstoffkennzeichnung [1]
keine GHS-Piktogramme
H- und P-Sätze H: keine H-Sätze
P: keine P-Sätze
EU-Gefahrstoffkennzeichnung [2][1]
Giftig Ätzend
Giftig Ätzend
(T) (C)
R- und S-Sätze R: 23​‐​35
S: 9​‐​26​‐​36/37/39​‐​45
MAK

nicht festgelegt[1]

Soweit möglich und gebräuchlich, werden SI-Einheiten verwendet. Wenn nicht anders vermerkt, gelten die angegebenen Daten bei Standardbedingungen.
Vorlage:Infobox Chemikalie/Summenformelsuche nicht möglich

Phosphor(III)-fluorid ist ein giftiges, in geringen Konzentrationen geruchloses, farbloses Gas. In Wasser hydrolysiert es langsam, in Alkalien schnell zu Phosphonsäure bzw. Phosphonaten. Mit vielen Lewis-Säuren bildet es stabile Komplexe.

Gewinnung und Darstellung[Bearbeiten]

Phosphortrifluorid wird üblicherweise durch Halogenaustausch aus Phosphortrichlorid mittels Fluorwasserstoff, Arsen(III)-fluorid, Calciumfluorid oder Zinkfluorid hergestellt.

\mathrm{PCl_3 + 3\ HF \rightarrow \ PF_3 + 3\ HCl}
\mathrm{2\ PCl_3 + 3\ ZnF_2 \rightarrow \ 2\ PF_3 + 3\ ZnCl_2}

Eigenschaften[Bearbeiten]

Physikalische Eigenschaften[Bearbeiten]

Strukturformel von Phosphor(III)-fluorid mit Bindungslänge und Winkel

Das Molekül ist trigonal-pyramidal gebaut und verfügt über einen Bindungswinkel von 96°. Die Phosphor-Fluor-Bindung ist 156 pm lang, die Bindungsenthalpie beträgt bei Standardbedingungen 499 kJ/mol.

Das Phosphoratom gibt bei der Kernresonanzspektroskopie bei einer chemischen Verschiebung von 97 ppm ein Signal.

thermodynamische Eigenschaften
Eigenschaft Wert
ΔfH0g −919 kJ/mol
ΔfG0g −898 kJ/mol
S0g 273 J/(mol·K)
Cp0g 59 J/(mol·K)
p 3,4 · 10−30 C·m

Chemische Eigenschaften[Bearbeiten]

Phosphor(III)-fluorid hydrolysiert in Wasser langsam, in Alkalien schnell zu Phosphonsäure und Fluorwasserstoffsäure bzw. Phosphonaten und Fluoriden. Im Vergleich zu Phosphortrichlorid hydrolysiert Phosphortrifluorid aber langsamer. Phosphortrifluorid ist eine sehr schwache Lewis-Säure aber eine sehr starke Lewis-Base. Als solche bildet es mit vielen Lewis-Säuren stabile Komplexe. Bei vielen Metallcarbonylen ist es außerdem in der Lage, das Kohlenstoffmonoxid zu verdrängen und zu ersetzen.

Verwendung[Bearbeiten]

Großtechnisch findet Phosphortrifluorid keine Verwendung, in der Forschung findet es aber in der organischen Synthese und zur Herstellung von Komplexen Verwendung.

Biologische Bedeutung[Bearbeiten]

Phosphor(III)-fluorid ist für den Menschen stark giftig, da es wie Kohlenstoffmonoxid irreversibel an Hämoglobin bindet und somit die Sauerstoffatmung verhindert.

Literatur[Bearbeiten]

  • CRC Handbook of Chemistry and Physics, 60th Edition, 1980, CRC Press, Inc.
  • Holleman/Wiberg: Lehrbuch der Anorganischen Chemie, 101. Auflage, 1995, Walter de Gruyter & Co
  • G.H. Aylward, T.J.V. Findlay: Datensammlung Chemie in SI-Einheiten, 3. Auflage, 1999, Wiley-VCH

Einzelnachweise[Bearbeiten]

  1. a b c d e f g h i Eintrag zu CAS-Nr. 7783-55-3 in der GESTIS-Stoffdatenbank des IFA, abgerufen am 18.8.2007 (JavaScript erforderlich)
  2. Seit 1. Dezember 2012 ist für Stoffe ausschließlich die GHS-Gefahrstoffkennzeichnung zulässig. Bis zum 1. Juni 2015 dürfen noch die R-Sätze dieses Stoffes für die Einstufung von Gemischen herangezogen werden, anschließend ist die EU-Gefahrstoffkennzeichnung von rein historischem Interesse.