Phosphortrifluorid

Phosphortrifluorid
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
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

69 bar (20 °C)[1]

Löslichkeit

mit Wasser Hydrolyse[1]

Sicherheitshinweise
Gefahrstoffkennzeichnung [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.

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

Inhaltsverzeichnis

Gewinnung und Darstellung

Phosphortrifluorid wird üblicherweise durch Halogenaustausch aus Phosphortrichlorid mittels Fluorwasserstoff, Arsenfluorid, 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

Physikalische Eigenschaften

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

Phosphor(III)-fluorid hydrolisiert in Wasser langsam, in Alkalien schnell zu Phosphonsäure und Fluorwasserstoffsäure bzw. Phosphonaten und Fluoriden. Im Vergleich zu Phosphortrichlorid hydrolisiert Phosphortrifluorid aber langsamer. Phosphortrifluorid ist eine sehr schwache Lewis-Säure aber eine sehr starke Lewis-Base. Also 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

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

Biologische Bedeutung

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

Quellen

  1. a b c d e f g Eintrag zu CAS-Nr. 7783-55-3 in der GESTIS-Stoffdatenbank des BGIA, abgerufen am 18.8.2007 (JavaScript erforderlich)
  • 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

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