Fluoruro di argento(II)
Il fluoruro d'argento(II) o difluoruro d'argento è il composto binario di formula AgF2. È un raro caso di composto dove l'argento ha numero di ossidazione +2, anziché l'usuale +1. AgF è stabile a temperatura ambiente e trova utilizzo nei laboratori chimici come agente fluorurante, specie per gli idrocarburi.[3]
| Fluoruro di argento(II) | |
|---|---|
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| Nome IUPAC | |
| Fluoruro d'argento(II), difluoruro d'argento | |
| Caratteristiche generali | |
| Formula bruta o molecolare | AgF2 |
| Massa molecolare (u) | 145,865 |
| Aspetto | solido bianco-grigio |
| Numero CAS | |
| Numero EINECS | 232-037-5 |
| PubChem | 82221 |
| SMILES | [F-].[F-].[Ag] |
| Proprietà chimico-fisiche | |
| Densità (g/cm3, in c.s.) | 4,57[1] |
| Solubilità in acqua | decomposizione violenta |
| Temperatura di fusione | 690 °C (963 K)[2] |
| Temperatura di ebollizione | 700 °C (973 K) (dec) |
| Proprietà termochimiche | |
| ΔfH0 (kJ·mol−1) | –360,0[2] |
| Indicazioni di sicurezza | |
| Simboli di rischio chimico | |
  
| |
| pericolo | |
| Frasi H | 272 - 301+311+331 - 314 [1] |
| Consigli P | 210 - 280 - 301+330+331+310 - 303+361+353 - 304+340+310 - 305+351+338 [1] |
Proprietà
AgF2 puro è un solido bianco; eventuali colorazioni più o meno grigio/brune sono dovute a impurezze. Nella maggior parte dei campioni il rapporto F/Ag è minore di due, in genere vicino a 1,75 a causa di contaminazioni di argento, ossigeno e carbonio.[4] Il composto è antiferromagnetico (Tc= 163 K), con un momento magnetico più basso di quello prevedibile per un elettrone spaiato.[5][6] Nel solido la coordinazione di Ag è ottaedrica, ma dato che Ag(II) ha configurazione elettronica d9 l'ottaedro risulta distorto per effetto Jahn-Teller, con distanze Ag–F di 207 e Errore in {{M}}: parametro 2 non è un numero valido..[7]
In passato si era dubitato che lo stato di ossidazione dell'argento fosse +2, pensando ad una situazione tipo AgI[AgIIIF4], simile a quella nota per l'ossido di argento(I,III). Studi di diffrazione neutronica hanno però confermato la descrizione come argento(II). Si è trovato che AgI[AgIIIF4] si forma ad alta temperatura, ma è instabile rispetto a AgF2.[8]
Sintesi
AgF2 venne sintetizzato per la prima volta nel 1934 da Otto Ruff.[9] Si può preparare facendo reagire fluoro gassoso con argento in polvere. La reazione è fortemente esotermica. Alternativamente si ottiene facendo passare fluoro gassoso su AgCl a 250 °C.[10]
- Ag + F2 → AgF2
- 2AgCl + F2 → 2AgF2 + Cl2
Reattività
AgF2 è termicamente stabile fino a 700 °C. Il composto ha forti capacità fluoruranti e ossidanti. Deve essere conservato in recipienti di Teflon o in contenitori metallici passivati. È sensibile alla luce. A contatto con acqua viene istantaneamente idrolizzato.[10]
Con anioni fluoruro forma complessi AgF3–, AgF42– e AgF64–.[5][6]
La reazione di AgF2 con monossido di carbonio porta a fluorofosgene:[11]
- 2AgF2 + CO → 2AgF + COF2
AgF2 catalizza in modo esplosivo la reazione tra xeno e fluoro.[12]
Usi
AgF2 è un agente fluorurante più semplice da utilizzare del fluoro gassoso.[5] È stato usato nella sintesi di composti organici perfluorurati.[13] Questo tipo di reazione può avvenire in tre modi differenti (Z simboleggia qualsiasi elemento o gruppo legato al carbonio, X è un alogeno):
- CZ3H + 2AgF2 → CZ3F + HF + 2AgF
- CZ3X + 2AgF2 → CZ3F + X2 + 2AgF
- Z2C=CZ2 + 2AgF2 → Z2CFCFZ2 + 2AgF
Anche altri fluoruri di metalli in alto stato di ossidazione come CoF3, MnF3, CeF4 e PbF4 reagiscono in modo analogo.
AgF2 è usato anche per fluorurare composti aromatici, anche se è difficile effettuare monofluorurazioni:[14]
- C6H6 + 2AgF2 → C6H5F + 2AgF + HF
Tuttavia è possibile fluorurare selettivamente la piridina in posizione orto in condizioni blande.[15]
Tossicità / Indicazioni di sicurezza
AgF2 è disponibile in commercio. Il composto è tossico per ingestione, inalazione o contatto cutaneo. Provoca gravi ustioni alla pelle e agli occhi. Non ci sono dati che indichino proprietà cancerogene.[1]
Note
- ^ a b c d Sigma-Aldrich 2015
- ^ a b Lide 2005
- ^ Greenwood e Earnshaw 1997
- ^ Wolan e Hoflund 1998
- ^ a b c Holleman e Wiberg 2007
- ^ a b Mak e Zhao 2006
- ^ Housecroft e Sharpe 2008
- ^ Miller et al. 2005
- ^ Ruff e Giese 1934
- ^ a b Brauer 1963
- ^ Farlow et al. 1960
- ^ Levec et al. 1974
- ^ Rausch et al. 1963
- ^ Zweig et al. 1980
- ^ Fier e Hartwig 2013
Bibliografia
- (EN) G. Brauer, Handbook of preparative inorganic chemistry, vol. 1, 2ª ed., New York, Academic Press, 1963, ISBN 0323161278.
- (EN) M. W. Farlow, E. H. Man e C. W. Tullock, Carbonyl fluoride, in Inorg. Synth., vol. 6, 1960, pp. 155-158, DOI:10.1002/9780470132371.ch48.
- (EN) P. S. Fier e J. F. Hartwig, Selective C-H Fluorination of Pyridines and Diazines Inspired by a Classic Amination Reaction, in Science, vol. 342, n. 6161, 2013, pp. 956-960, DOI:10.1126/science.1243759.
- (EN) N. N. Greenwood e A. Earnshaw, Chemistry of the elements, 2ª ed., Oxford, Butterworth-Heinemann, 1997, ISBN 0-7506-3365-4.
- (DE) A. F. Holleman e N. Wiberg, Lehrbuch der Anorganischen Chemie, Berlino, Walter de Gruyter, 2007, ISBN 978-3-11-017770-1.
- (EN) C. E. Housecroft e A. G. Sharpe, Inorganic chemistry, 3ª ed., Harlow (England), Pearson Education Limited, 2008, ISBN 978-0-13-175553-6.
- (EN) J. Levec, J. Slivnik e B. Žemva, On the Reaction Between Xenon and Fluorine, in J. Inorg. Nucl. Chem., vol. 36, n. 5, 1974, pp. 997-1001, DOI:10.1016/0022-1902(74)80203-4.
- D. R. Lide (Editor), CRC Handbook of Chemistry and Physics, Internet Version 2005, su hbcpnetbase.com, CRC Press, Boca Raton, 2005. URL consultato il 7 ottobre 2014.
- (EN) T. C. W. Mak e X.-L. Zhao, Silver: Inorganic & Coordination Chemistry, in Encyclopedia of Inorganic Chemistry, 2ª ed., John Wiley & Sons, 2006, DOI:10.1002/0470862106.ia221, ISBN 9780470862100.
- (EN) H.-C. Miller, A. Schultz e M. Hargittai, Structure and Bonding in Silver Halides. A Quantum Chemical Study of the Monomers: Ag2X, AgX, AgX2, and AgX3(X = F, Cl, Br, I), in J. Am. Chem. Soc., vol. 127, n. 22, 2005, pp. 8133–45, DOI:10.1021/ja051442j.
- (EN) H. F. Priest, Anhydrous Metal Fluorides, in Inorg. Synth., vol. 3, 1950, pp. 171-183, DOI:10.1002/9780470132340.ch47.
- (EN) D. A. Rausch, R. A. Davis e D. W. Osborne, The Addition of Fluorine to Halogenated Olefins by Means of Metal Fluorides, in J. Org. Chem., vol. 28, n. 2, 1963, pp. 494–497, DOI:10.1021/jo01037a055.
- (DE) O. Ruff e M. Giese, Die Fluorierung des Silbers und Kupfers, in Z. anorg. allg. Chem., vol. 219, n. 2, 1934, pp. 143-148, DOI:10.1002/zaac.19342190206.
- Sigma-Aldrich, Scheda di dati di sicurezza del fluoruro di argento(II), su sigmaaldrich.com, 2015. URL consultato il 6 marzo 2016.
- (EN) J.T. Wolan e G.B. Hoflund, Surface Characterization Study of AgF and AgF2 Powders Using XPS and ISS, in Applied Surface Science, vol. 125, n. 3-4, 1998, pp. 251-258, DOI:10.1016/S0169-4332(97)00498-4.
- (EN) A. Zweig, R. G. Fischer e J. E. Lancaster, New method for selective monofluorination of aromatics using silver difluoride, in J. Org. Chem., vol. 45, n. 18, 1980, pp. 3597-3603, DOI:10.1021/jo01306a011.
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