Fluorid rtutičitý

Fluorid rtutičitý
Strukturní vzorec
Strukturní vzorec
Model molekuly
Model molekuly
Obecné
Systematický názevfluorid rtutičitý
Sumární vzorecHgF4
Identifikace
Registrační číslo CAS149625-19-4
PubChem165365641
SMILES[F-].[F-].[F-].[F-].[Hg]
InChI1S/4FH.Hg/h4*1H;/q;;;;+4/p-4
Vlastnosti
Molární hmotnost276,58 g/mol
Není-li uvedeno jinak, jsou použity
jednotky SI a STP (25 °C, 100 kPa).
Některá data mohou pocházet z datové položky.

Fluorid rtutičitý, HgF4, je první popsaná sloučenina obsahující rtuť v oxidačním čísle +4. Rtuť má, podobně jako ostatní prvky 12. skupiny (kadmium a zinek), elektronovou konfiguraci d10s2 a do vazeb obvykle zapojuje pouze orbital 6s; nejvyšší běžné oxidační číslo rtuti je tak +2, a z tohoto důvodu bývá mnohdy řazena mezi postpřechodné kovy namísto přechodných. HgF4 byl poprvé popsán v experimentech z roku 2007, ale jeho existence je sporná; experimenty provedené roku 2008 nedokázaly tuto sloučeninu zachytit znovu.[1]

Historie

Myšlenky o možných vyšších oxidačních číslech rtuti se objevovaly od 70. let 20. století, a teoretické výpočty v 90. letech ukázaly, že by látka v plynném skupenství měla být stálá, se čtvercově rovinnou geometrií (odpovídající konfiguraci d8). Experimentální důkazy byly ale získány až v roce 2007, kdy byl HgF4 připraven s využitím matricové izolace v pevném neonu a argonu za teploty 4 K. Identifikace sloučeniny byla provedena pomocí infračervené spektroskopie.[2][3]

Výpočty na základě teorie funkcionálu hustoty bylo zjištěno, že orbitaly d se na vazbách podílí a rtuť by tak měla být řazena k přechodným kovům (ke kterým se kovy 12. skupiny někdy nezapočítávají, protože nevytváří vyšší oxidační čísla než +2).[4] William B. Jensen ale poukázal na skutečnost, že HgF4 existuje pouze za nerovnovážných podmínek a měl by být považován za výjimku.[5]

Vysvětlení

Teoretické studie naznačují, že by rtuť na rozdíl od lehčích prvků 12. skupiny, zinku a kadmia, mohla v důsledku relativistických efektů dosahovat oxidačního čísla +4 a vytvářet tak molekulu se čtyřmi fluoridovými anionty, Odpovídající sloučeniny zinku a kadmia, u kterých jsou relativistické efekty slabší, jsou nestálé a rychle se rozkládají na fluor, F2, a fluorid dvojmocného kovu. Podle předpovědí by měl být odpovídající fluorid dalšího prvku 12. skupiny, kopernicia (CnF4), ještě stálejší.[6]

Novější studie označily existenci HgF4 i CnF4 za nepravděpodobnou.[7]

Příprava a vlastnosti

HgF4 se připravuje reakcí rtuti a fluoru:

Hg + 2 F2 → HgF4

Látka je stabilní pouze při matricové izolaci za teploty 4 K; zahřátím nebo při vzájemném kontaktu molekul HgF4 se rozkládá na HgF2 a F2:

HgF4 → HgF2 + F2

HgF4 by měl být diamagnetický. Atom rtuti má elektronovou konfiguraci 6s25d86p6, čímž dodržuje oktetové pravidlo, ale ne pravidlo 18 elektronů. Molekula je izoelektronická s tetrafluorzlatitanovým aniontem, AuF -
4 .

Reference

V tomto článku byl použit překlad textu z článku Mercury(IV) fluoride na anglické Wikipedii.

  1. ↑ Is mercury a transition metal?. www2.hull.ac.uk [online]. [cit. 2023-10-20]. Dostupné v archivu pořízeném z originálu dne 2016-10-12. 
  2. ↑ High Oxidation States: Mercury tetrafluoride synthesized [online]. [cit. 2023-10-20]. Dostupné v archivu pořízeném dne 2011-07-19. 
  3. ↑ Elusive Hg(IV) species has been synthesized under cryogenic conditions [online]. 2007-10-12. Dostupné online. 
  4. ↑ Xuefang Wang; Lester Andrews; Sebastian Riedel; Martin Kaupp. Mercury Is a Transition Metal: The First Experimental Evidence for HgF4. Angewandte Chemie International Edition. 2007, s. 8371–8375. DOI 10.1002/anie.200703710. PMID 17899620. 
  5. ↑ William B. Jensen. Mercury Is a Transition Metal: The First Experimental Evidence for HgF4. Journal of Chemical Education. 2008, s. 1182–1183. DOI 10.1021/ed085p1182. Bibcode 2008JChEd..85.1182J. 
  6. ↑ Darleane C. Hoffman; Diana M. Lee; Valeria Pershina. The Chemistry of the Actinide and Transactinide Elements. Příprava vydání Norman M. Edelstein, Jean Fuger. Dordrecht: Springer Science+Business Media, 2006. ISBN 1-4020-3555-1. Kapitola Transactinides and the future elements. 
  7. ↑ J. Brändas; Eugene S. Kryachko. Fundamental World of Quantum Chemistry: A Tribute to the Memory of Per-Olov Löwdin. [s.l.]: Springer, 2013-03-09. ISBN 9789401704489. 

Externí odkazy

Fluoridy s prvkem v oxidačním čísle IV.
Fluorid americičitý (AmF4) • Fluorid argoničitý (ArF4) • Fluorid berkeličitý (BkF4) • Fluorid uhličitý neboli Tetrafluormethan (CF4) • Fluorid ceričitý (CeF4) • Fluorid kaliforničitý (CfF4) • Fluorid curičitý (CmF4) • Fluorid chromičitý (CrF4) • Fluorid dysprosičitý (DyF4) • Fluorid einsteiničitý (EsF4) • Fluorid železičitý (FeF4) • Fluorid germaničitý (GeF4) • Fluorid hafničitý (HfF4) • Fluorid rtutičitý (HgF4) • Fluorid iridičitý (IrF4) • Fluorid kryptoničitý (KrF4) • Fluorid manganičitý (MnF4) • Fluorid molybdeničitý (MoF4) • Fluorid niobičitý (NbF4) • Fluorid neodymičitý (NdF4) • Fluorid neptuničitý (NpF4) • Fluorid osmičitý (OsF4) • Fluorid protaktiničitý (PaF4) • Fluorid olovičitý (PbF4) • Fluorid palladičitý (PdF4) • Fluorid poloničitý (PoF4) • Fluorid praseodymičitý (PrF4) • Fluorid platiničitý (PtF4) • Fluorid plutoničitý (PuF4) • Fluorid rhodičitý (RhF4) • Fluorid rutheničitý (RuF4) • Fluorid siřičitý (SF4) • Fluorid seleničitý (SeF4) • Fluorid křemičitý (SiF4) • Fluorid cíničitý (SnF4) • Fluorid tantaličitý (TaF4) • Fluorid terbičitý (TbF4) • Fluorid technecičitý (TcF4) • Fluorid telluričitý (TeF4) • Fluorid thoričitý (ThF4) • Fluorid titaničitý (TiF4) • Fluorid uraničitý (UF4) • Fluorid vanadičitý (VF4) • Fluorid wolframičitý (WF4) • Fluorid xenoničitý (XeF4) • Fluorid zirkoničitý (ZrF4)