imported>Aka: /* Verwendung */ Tippfehler entfernt, Leerzeichen nach Beleg eingefügt | kein Bot

2022-09-06T11:41:02Z

Verwendung: Tippfehler entfernt, Leerzeichen nach Beleg eingefügt | kein Bot

Neue Seite

[[Datei:Hexafluorides 16.png|miniatur|hochkant=1.5|Elemente, die Hexafluoride bilden]]
Die '''Hexafluoride''' sind eine Gruppe chemischer Verbindungen mit der Summenformel XF6. Von 16 Elementen sind stabile Hexafluoride bekannt. 9 dieser Elemente gehören zu den [[Übergangsmetalle]]n, 3 zu den [[Actinoide]]n, und 4 sind [[Nichtmetalle]].

== Eigenschaften ==
=== Physikalische Eigenschaften ===
Die meisten Hexafluoride sind kovalente Verbindungen mit niedrigen Schmelz- und Siedepunkten. 4 Hexafluoride (S, Se, Te, W) sind bei [[Raumtemperatur]] (25 °C) und [[Normaldruck]] (1013 mbar) gasförmig, 2 sind flüssig (Re, Mo), die anderen sind flüchtige Feststoffe. 4 Hexafluoride (S, Se, Te, U) gehen beim Erwärmen durch [[Sublimation (Physik)|Sublimation]] direkt in den gasförmigen Zustand über. Die Hexafluoride der [[Hauptgruppe]] (S, Se, Te, Xe) und der [[Chromgruppe|6. Nebengruppe]] (Mo, W) sind farblos, die Farben der anderen Hexafluoride bewegen sich in Bereichen von gelb nach orange, rot, braun und schwarz.

{| class="wikitable"
! Verbindung   !! [[Schmelzpunkt|Smp.]] (°C) !! [[Siedepunkt|Sdp.]] (°C) !! [[Sublimationspunkt|Sublp.]] (°C) !! [[Aggregatzustand]]   !! [[Molare Masse]] (g·[[mol]]−1) !! [[Dichte]] (g·cm−3) !! [[Bindungslänge]] ([[Picometer|pm]]) !! Farbe  
|-
| [[Schwefelhexafluorid]]<ref name="GESTIS_SF6"/> || || || −63,8 || gasförmig || 146,05 || 6,63 kg·m−3 || 156,4 || farblos
|-
| [[Selenhexafluorid]]<ref name="GESTIS_SeF6"/> || || || −46,6 || gasförmig || 192,95 || 8,69 kg·m−3 || 167–170 || farblos
|-
| [[Tellurhexafluorid]]<ref name="GESTIS_TeF6"/> || || || −38,9 || gasförmig || 241,59 || 3,16 (−40 °C)<ref name="GMELIN_TE">''[[Gmelins Handbuch der anorganischen Chemie]]'', System Nr. 11, Tellur, Teil B 2, S. 26.</ref> || 184 || farblos
|-
| [[Xenonhexafluorid]]<ref name="CRC_HANDBOOK_XeF6"/> || 49,48 || 75,6 || || fest || 245,28 || 3,56 || || farblos
|-
| [[Molybdänhexafluorid]]<ref name="CRC_HANDBOOK_MoF6"/> || 17,5 || 34,0 || || flüssig || 209,94 || 3,50 (−140 °C)<ref name="D_BLOCK_XF6"/> || 181,7<ref name="D_BLOCK_XF6"/> || farblos
|-
| [[Technetiumhexafluorid]]<ref name="CRC_HANDBOOK_TcF6"/> || 37,4 || 55,3 || || fest || 212 (98Tc) || 3,58 (−140 °C)<ref name="D_BLOCK_XF6"/> || 181,2<ref name="D_BLOCK_XF6"/> || gelb
|-
| [[Rutheniumhexafluorid]]<ref name="CRC_HANDBOOK_RuF6"/> || 54 || || || fest || 215,07 || 3,68 (−140 °C)<ref name="D_BLOCK_XF6"/> || 181,8<ref name="D_BLOCK_XF6"/> || dunkelbraun
|-
| [[Rhodiumhexafluorid]]<ref name="CRC_HANDBOOK_RhF6"/> || ≈ 70 || || || fest || 216,91 || 3,71 (−140 °C)<ref name="D_BLOCK_XF6"/> || 182,4<ref name="D_BLOCK_XF6"/> || schwarz
|-
| [[Wolframhexafluorid]]<ref name="GESTIS_WF6"/> || 2,3 || 17,1 || || gasförmig || 297,84 || 4,86 (−140 °C)<ref name="D_BLOCK_XF6"/> || 182,6<ref name="D_BLOCK_XF6"/> || farblos
|-
| [[Rheniumhexafluorid]]<ref name="CRC_HANDBOOK_ReF6"/> || 18,5 || 33,7 || || flüssig || 300,20 || 4,94 (−140 °C)<ref name="D_BLOCK_XF6"/> || 182,6<ref name="D_BLOCK_XF6"/> || gelb
|-
| [[Osmiumhexafluorid]]<ref name="CRC_HANDBOOK_OsF6"/> || 33,4 || 47,5 || || fest || 304,22 || 5,09 (−140 °C)<ref name="D_BLOCK_XF6"/> || 182,9<ref name="D_BLOCK_XF6"/> || gelb
|-
| [[Iridiumhexafluorid]]<ref name="CRC_HANDBOOK_IrF6"/> || 44 || 53,6 || || fest || 306,21 || 5,11 (−140 °C)<ref name="D_BLOCK_XF6"/> || 183,4<ref name="D_BLOCK_XF6"/> || gelb
|-
| [[Platinhexafluorid]]<ref name="CRC_HANDBOOK_PtF6"/> || 61,3 || 69,1 || || fest || 309,07 || 5,21 (−140 °C)<ref name="D_BLOCK_XF6"/> || 184,8<ref name="D_BLOCK_XF6"/> || tiefrot
|-
| [[Uranhexafluorid]] || || || 56,5<ref name="GESTIS_UF6"/> || fest || 351,99 (238U) || 5,09<ref name="GMELIN_97">''[[Gmelins Handbuch der anorganischen Chemie]]'', System Nr. 55, Uran, Teil C 8, S. 97.</ref> || 199,6<ref name="EL_DIFFRAC"/> || farblos
|-
| [[Neptuniumhexafluorid]]<ref name="CHEM_NP">C. Keller: „Die Chemie des Neptuniums“, in: ''[[Fortschr. chem. Forsch.]]'', '''1969/70''', ''13/1'', S. 1–124, hier: S. 71–75 ({{DOI|10.1007/BFb0051170}}).</ref> || 54,4 || 55,18 || || fest || 351,04 (237Np) || || 198,1<ref name="EL_DIFFRAC"/> || orange
|-
| [[Plutoniumhexafluorid]]<ref name="GMELIN_108_114">''[[Gmelins Handbuch der anorganischen Chemie]]'', System Nr. 71, Transurane, Teil C, S. 108–114.</ref> || 52 || 62 || || fest || 358,06 (244Pu) || 5,08<ref name="CRC">{{CRC Handbook |Auflage=90 |Kapitel=4 |Startseite=81}}</ref> || 197,1<ref name="EL_DIFFRAC"/> || braun
|}

=== Molekülstruktur ===
[[Datei:Sulfur-hexafluoride-3D-balls.png|miniatur|hochkant=0.8|Oktaedrische Struktur von SF6]]
Die Molekulargeometrie ist im Regelfall [[Oktaeder|oktaedrisch]], eine Ausnahme ist [[Xenonhexafluorid]]. Die Verbindung ist quadratisch-bipyramidal (verzerrt oktaedrisch) aufgebaut. Die Struktur bildet gemäß [[VSEPR-Modell|VSEPR-Theorie]] auf Grund des noch vorhandenen freien Elektronenpaares ein pentagonal-pyramidales Molekül. Aufgrund quantenchemischer Berechnungen sollten ReF6 und RuF6 tetragonal verzerrte Strukturen besitzen (bei denen zwei der Bindungen einer Achse länger oder kürzer sind als die der anderen vier), dies konnte jedoch bisher nicht beobachtet werden.<ref name="D_BLOCK_XF6"/>

=== Chemische Eigenschaften ===
Die Hexafluoride bieten ein breites Spektrum chemischer Reaktivität. [[Schwefelhexafluorid]] ist nahezu inert und ungiftig. Aufgrund seiner Stabilität, der dielektrischen Eigenschaften und der hohen Dichte findet es zahlreiche Anwendungen. Selenhexafluorid ist nahezu so unreaktiv wie SF6, dagegen ist Tellurhexafluorid giftig, nicht sehr stabil und kann durch Wasser innerhalb eines Tages [[Hydrolyse|hydrolysiert]] werden. Im Gegensatz dazu sind die Metallhexafluoride ätzend, leicht hydrolysierbar und können heftig mit Wasser reagieren. Einige von ihnen können als [[Fluorierung]]smittel verwendet werden. Die Metallhexafluoride besitzen eine hohe [[Elektronenaffinität]], die sie zu starken [[Oxidationsmittel]]n macht.<ref>N. Bartlett: „The Oxidizing Properties of the Third Transition Series Hexafluorides and Related Compounds“, in: ''[[Angewandte Chemie International Edition in English]]'', '''1968''', ''7'' (6), S. 433–439 ({{DOI|10.1002/anie.196804331}}).</ref> Platinhexafluorid zeichnet sich durch seine Fähigkeit aus, das Sauerstoff-Molekül (O2) zu oxidieren. Daher war es die erste Verbindung, die mit Xenon zur Reaktion gebracht wurde (siehe [[Xenonhexafluoroplatinat]]).

== Verwendung ==
Einige der Metallhexafluoride finden aufgrund ihrer Flüchtigkeit praktische Anwendungen. [[Uranhexafluorid]] wird für die [[Uran-Anreicherung]] eingesetzt, um so Brennstoff für [[Kernreaktor]]en zu gewinnen. Die [[Fluoridflüchtigkeit]] wird ebenso für die [[Wiederaufarbeitung]] von [[Kernbrennstoff]]en genutzt. [[Wolframhexafluorid]] wird im Prozess der [[Chemische Gasphasenabscheidung|Chemischen Gasphasenabscheidung]] in der Herstellung von [[Halbleiter]]n eingesetzt.<ref>[http://www.timedomaincvd.com/CVD_Fundamentals/films/W_WSi.html „Tungsten and Tungsten Silicide Chemical Vapor Deposition“].</ref> In einer Recherche des MDR wird dargelegt, dass das Schwefelhexafluorid das in Schaltanlagen von Windkraftanlagen eingesetzt wird in seiner klimaschädigenden Wirkung dem jährlichen Flugverkehr entspräche, wenn es freigesetzt würde. Ersatz sei möglich, verteuere aber die Stromproduktion.<ref>{{internetquelle |url= https://www.youtube.com/watch?v=fT-dYQeKs3k|titel= Warum ein "Klimakiller" zur Energiewende beitragen soll|zugriff=2022-09-06}}</ref> SF6 wird nicht nur in Windkraftanlagen, sondern auch in Transformatoren im Mittelspannungsbereich eingesetzt.

== Weitere Hexafluoride ==
Die Synthese von Poloniumhexafluorid (PoF6) wurde 1945 versucht, führte aber zu keinen eindeutigen Ergebnissen, der Siedepunkt wurde auf −40 °C geschätzt.<ref>''Summary of work to date on volatile neutron source'', Monsanto Chemical Company, Unit 3 abstracts of progress reports, August 16–31, 1945 ([http://www.osti.gov/scitech/biblio/443206 Abstract]; [http://www.osti.gov/scitech/servlets/purl/443206/443206.pdf PDF]).</ref> [[ab initio|Ab-initio]]- und [[Hartree-Fock-Methode|Dirac-Hartree-Fock-Berechnungen]] beschreiben einige Eigenschaften des noch nicht synthetisierten Radonhexafluorids (RnF6).<ref>Michael Filatov, Dieter Cremer: „Bonding in Radon Hexafluoride: An Unusual Relativistic Problem?“, in: ''[[Phys. Chem. Chem. Phys.]]'', '''2003''', ''5'', S. 1103–1105 ({{DOI|10.1039/b212460m}}).</ref> Americiumhexafluorid (AmF6) konnte durch direkte Fluorierung vom Americium(IV)-fluorid nicht dargestellt werden;<ref name="NPF6_PREPARATION">John G. Malm, Bernard Weinstock, E. Eugene Weaver: „The Preparation and Properties of NpF6; a Comparison with PuF6“, in: ''[[The Journal of Physical Chemistry|J. Phys. Chem.]]'', '''1958''', ''62'' (12), S. 1506–1508 ({{DOI|10.1021/j150570a009}}).</ref> auch im Jahr 1990 ist die Synthese noch nicht erfolgt.<ref>K. C. Kim, R. N. Mulford: „Vibrational Properties of Actinide (U, Np, Pu, Am) Hexafluoride Molecules“, in: ''[[Journal of Molecular Structure: THEOCHEM]]'', '''1990''', ''207'' (3–4), S. 293–299 ({{DOI|10.1016/0166-1280(90)85031-H}}).</ref>

== Literatur ==
* N. P. Galkin, Yu N. Tumanov: „Reactivity and Thermal Stability of Hexafluorides“, in: ''[[Russ. Chem. Rev.]]'', '''1971''', ''40'' (2), S. 154–164 ([http://www.turpion.org/php/paper.phtml?journal_id=rc&paper_id=1902 Abstract]; {{DOI|10.1070/RC1971v040n02ABEH001902}}).

== Einzelnachweise ==
<references>
<ref name="GESTIS_SF6">{{GESTIS|Name=Schwefelhexafluorid|ZVG=5220|CAS=2551-62-4|Abruf=2017-02-21}}</ref>
<ref name="GESTIS_SeF6">{{GESTIS|Name=Selenhexafluorid|ZVG=500117|CAS=7783-79-1|Abruf=2017-02-21}}</ref>
<ref name="GESTIS_TeF6">{{GESTIS|Name=Tellurhexafluorid|ZVG=570249|CAS=7783-80-4|Abruf=2017-02-21}}</ref>
<ref name="CRC_HANDBOOK_XeF6">{{CRC Handbook |Auflage=90 |Kapitel=4 |Startseite=98}}</ref>
<ref name="CRC_HANDBOOK_MoF6">{{CRC Handbook |Auflage=90 |Kapitel=4 |Startseite=77}}</ref>
<ref name="CRC_HANDBOOK_TcF6">{{CRC Handbook |Auflage=90 |Kapitel=4 |Startseite=93}}</ref>
<ref name="CRC_HANDBOOK_RuF6">{{CRC Handbook |Auflage=90 |Kapitel=4 |Startseite=86}}</ref>
<ref name="CRC_HANDBOOK_RhF6">{{CRC Handbook |Auflage=90 |Kapitel=4 |Startseite=85}}</ref>
<ref name="GESTIS_WF6">{{GESTIS|Name=Wolframhexafluorid|ZVG=490985|CAS=7783-82-6|Abruf=2017-02-21}}</ref>
<ref name="CRC_HANDBOOK_ReF6">{{CRC Handbook |Auflage=90 |Kapitel=4 |Startseite=85}}</ref>
<ref name="CRC_HANDBOOK_OsF6">{{CRC Handbook |Auflage=90 |Kapitel=4 |Startseite=79}}</ref>
<ref name="CRC_HANDBOOK_IrF6">{{CRC Handbook |Auflage=90 |Kapitel=4 |Startseite=68}}</ref>
<ref name="CRC_HANDBOOK_PtF6">{{CRC Handbook |Auflage=90 |Kapitel=4 |Startseite=81}}</ref>
<ref name="GESTIS_UF6">{{GESTIS|Name=Uranhexafluorid|ZVG=490493|CAS=7783-81-5|Abruf=2017-02-21}}</ref>
<ref name="D_BLOCK_XF6">T. Drews, J. Supeł, A. Hagenbach, K. Seppelt: „Solid State Molecular Structures of Transition Metal Hexafluorides“, in: ''[[Inorganic Chemistry]]'', '''2006''', ''45'' (9), S. 3782–3788 ({{DOI|10.1021/ic052029f}}; PMID 16634614).</ref>
<ref name="EL_DIFFRAC">Masao Kimura, Werner Schomaker, Darwin W. Smith, Bernard Weinstock: „Electron-Diffraction Investigation of the Hexafluorides of Tungsten, Osmium, Iridium, Uranium, Neptunium, and Plutonium“, in: ''[[Journal of Chemical Physics|J. Chem. Phys.]]'', '''1968''', ''48'' (8), S. 4001–4012 ({{DOI|10.1063/1.1669727}}).</ref>
</references>

== Weblinks ==
{{Commonscat|Hexafluorides|Hexafluoride}}

[[Kategorie:Stoffgruppe]]
[[Kategorie:Hexafluorid| Hexafluoride]]

Hexafluoride - Versionsgeschichte

imported>Aka: /* Verwendung */ Tippfehler entfernt, Leerzeichen nach Beleg eingefügt | kein Bot