Hexafluorfosforzuur

Hexafluorfosforzuur
Algemeen
Molecuulformule	HPF6
IUPAC-naam	hexafluorfosforzuur
Molmassa	145,97 g/mol
CAS-nummer	16940-81-1
EG-nummer	241-006-5
PubChem	16211447
Wikidata	Q418824
Beschrijving	kleurloze vloeistof
Waarschuwingen en veiligheidsmaatregelen
H-zinnen	H300 - H310 - H314 - H331
EUH-zinnen	geen
P-zinnen	P261 - P264 - P280 - P301+P310 - P302+P350 - P305+P351+P338
VN-nummer	1782
Fysische eigenschappen
Aggregatietoestand	vloeibaar
Dichtheid	(65% oplossing) 1,81 g/cm³
Tenzij anders vermeld zijn standaardomstandigheden gebruikt (298,15 K of 25 °C, 1 bar).
Portaal	Scheikunde

Hexafluorfosforzuur is een anorganisch zuur met als brutoformule HPF₆. Het is een corrosief en toxisch sterk brønstedzuur.

Synthese bewerken

Hexafluorfosforzuur wordt onder meer gevormd door de reactie van waterstoffluoride met fosforzuur:^[1]

\mathrm {6\ HF\ +\ H_{3}PO_{4}\ \longrightarrow \ HPF_{6}\ +\ 4\ H_{2}O}

Een alternatieve methode is de reactie van waterstoffluoride met fosforpentafluoride:^[2]^[3]

\mathrm {PF_{5}\ +\ HF\ \longrightarrow \ HPF_{6}}

Eigenschappen bewerken

Bij gewone omgevingstemperatuur is het instabiel en ontleedt snel in fosforpentafluoride en waterstoffluoride. Het is enkel stabiel als het is opgelost in water of andere polaire stoffen. In water is het vrijwel volledig gedissocieerd in protonen (H⁺) en hexafluorfosfaat-anionen (PF₆⁻). Commercieel hexafluorfosforzuur is een oplossing van ongeveer 65% en bevat ook nog waterstoffluoride, difluorfosforzuur, monofluorfosforzuur en fosforzuur die met elkaar in evenwicht zijn.

Uit een geconcentreerde oplossing van hexafluorfosforzuur kristalliseert bij 31,5 °C het zogenaamde kristallijn hexafluorfosforzuur, dat een hexahydraat is. Hierin bevinden de PF₆⁻-anionen zich in afgeknotte-octaëdervormige kooien, gevormd door watermoleculen en protonen. Uit NMR-studies blijkt dat het kristalrooster ook een significante hoeveelheid waterstoffluoride bevat.^[4]

Toepassingen bewerken

Hexafluorfosforzuur is een katalysator voor een aantal chemische reacties: het is bijvoorbeeld een initiator van de polymerisatie van tetrahydrofuraan en andere epoxiden.

Het wordt gebruikt als reagens voor de vorming van hexafluorfosfaten of bij fluoreringen, zoals de omzetting van 2-broomaniline in 2-broomfluorbenzeen in een gewijzigde Schiemann-reactie.

Hexafluorfosforzuur wordt gebruikt bij het reinigen of polijsten van metaaloppervlakken; een verdunde oplossing van hexafluorfosforzuur kan bijvoorbeeld gebruikt worden om het oppervlak van aluminium te etsen vóór het anodiseren.^[5]

Bronnen, noten en/of referenties

↑ U.S. Patent 6322764, "Preparation of phosphorus pentafluoride" van 27 november 2001 aan Lithdyne LLC. Gearchiveerd op 30 juli 2023.
↑ U.S. Patent 2488299, "Method of producing hexafluorophosphoric acid" van 15 november 1949 aan Ozark-Mahoning Company
↑ U.S. Patent 6540969, "Preparation of hexafluorophosphoric acid" van 1 april 2003 aan Lithdyne LLC
↑ D. W. Davidson, S. K. Garg (May 1972). The Hydrate of Hexafluorophosphoric Acid. Canadian Journal of Chemistry 50: 3515–3520.
↑ U.S. Patent 4426252, "Process and composition for preparing aluminum surfaces for anodizing" van 17 januari 1984 aan Pennwalt Corporation. Gearchiveerd op 30 juli 2023.

[1] U.S. Patent 6322764, "Preparation of phosphorus pentafluoride" van 27 november 2001 aan Lithdyne LLC. Gearchiveerd op 30 juli 2023.

[2] U.S. Patent 2488299, "Method of producing hexafluorophosphoric acid" van 15 november 1949 aan Ozark-Mahoning Company

[3] U.S. Patent 6540969, "Preparation of hexafluorophosphoric acid" van 1 april 2003 aan Lithdyne LLC

[davidson-4] D. W. Davidson, S. K. Garg (May 1972). The Hydrate of Hexafluorophosphoric Acid. Canadian Journal of Chemistry 50: 3515–3520.

[5] U.S. Patent 4426252, "Process and composition for preparing aluminum surfaces for anodizing" van 17 januari 1984 aan Pennwalt Corporation. Gearchiveerd op 30 juli 2023.

[1]

[2]

[3]

[4]

[5]