Schwefeltetrafluorid


Schwefeltetrafluorid

Strukturformel
Strukturformel von Schwefeltetrafluorid
Allgemeines
Name Schwefeltetrafluorid
Andere Namen

Schwefel(IV)-fluorid

Summenformel SF4
CAS-Nummer 7783-60-0
PubChem 24555
Kurzbeschreibung

farbloses Gas mit stechendem Geruch[1]

Eigenschaften
Molare Masse 108,05 g·mol−1
Aggregatzustand

gasförmig

Dichte

1,919 g·cm−3 (flüssig bei −73 °C)[2]

Schmelzpunkt

−121 °C[2]

Siedepunkt

−40,4 °C[2]

Dampfdruck

10 bar (20 °C)[2]

Löslichkeit

Zersetzt sich in Wasser mit heftiger Reaktion[2]

Sicherheitshinweise
GHS-Gefahrstoffkennzeichnung [3]
04 – Gasflasche 05 – Ätzend 06 – Giftig oder sehr giftig

Gefahr

H- und P-Sätze H: 280-314-330-335
P: 260-​280-​284-​305+351+338-​310-​410+403Vorlage:P-Sätze/Wartung/mehr als 5 Sätze [3]
EU-Gefahrstoffkennzeichnung [4][2]
Sehr giftig Ätzend
Sehr giftig Ätzend
(T+) (C)
R- und S-Sätze R: 26-35
S: (1)-9-26-36/37/39-45
Soweit möglich und gebräuchlich, werden SI-Einheiten verwendet. Wenn nicht anders vermerkt, gelten die angegebenen Daten bei Standardbedingungen.
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Schwefeltetrafluorid ist eine chemische Verbindung aus der Gruppe der anorganischen Schwefelverbindungen und Fluoride.

Gewinnung und Darstellung

Schwefeltetrafluorid wird durch direkte Fluorierung von Schwefel mit Fluor hergestellt.[1] Anstelle von Fluor ist auch die Verwendung von Trichlorfluormethan möglich.[5]

$ \mathrm{S + 2 \ F_2 \longrightarrow SF_4} $

Im Labor kann es auch durch Reaktion von Schwefeldichlorid mit Natriumfluorid (bzw. zusätzlich mit Chlor) hergestellt werden.[1]

$ \mathrm{3 \ SCl_2 + 4 \ NaF \longrightarrow SF_4 + 4 \ NaCl + S_2Cl_2} $
$ \mathrm{SCl_2 + 4 \ NaF + Cl_2 \longrightarrow SF_4 + 4 \ NaCl} $

Eigenschaften

Schwefeltetrafluorid ist ein farbloses, nicht brennbares Gas mit stechendem Geruch. Es zersetzt sich in Wasser mit heftiger Reaktion sowie bei Erhitzung, wobei Fluorwasserstoff entsteht. Es besitzt eine kritische Temperatur von 91 °C, der Tripelpunkt liegt bei einer Temperatur von −121 °C und einem Druck von 1,7 mbar.[2] Es wirkt als schwache Lewis-Säure und bildet zum Beispiel 1:1 Addukte mit organischen Basen wie Pyridin und Triethylamin.

Struktur

Bindungslängen und Winkel im Schwefeltetrafluorid-Molekül

Schwefeltetrafluorid besitzt neben seinen Fluorsubstituenten ein nicht bindendes Elektronenpaar und bildet somit insgesamt eine – auf die axialen Positionen bezogene – verzerrte trigonale Bipyramide. Das freie Elektronenpaar besetzt hierbei eine der drei äquatorialen Position und zwei Fluorsubstituenten die beiden anderen. Im 19F-NMR-Spektrum wird bei Raumtemperatur jedoch nur ein einziges F-Signal beobachtet, da alle Fluoratome zu schnell ihre Plätze tauschen.[6]

Verwendung

Schwefeltetrafluorid wird als Fluorierungsmittel anorganischer Oxide, Sulfide oder Carbonyle[7] bzw. besonders der Ketogruppe C=O zu CF2 verwendet.[2]

Einzelnachweise

  1. 1,0 1,1 1,2 Georg Brauer; Handbuch der Präparativen Anorganischen Chemie, Band 1, S. 183f, ISBN 3432023286.
  2. 2,0 2,1 2,2 2,3 2,4 2,5 2,6 2,7 Eintrag zu CAS-Nr. 7783-60-0 in der GESTIS-Stoffdatenbank des IFA, abgerufen am 20. Juni 2010 (JavaScript erforderlich).
  3. 3,0 3,1 Datenblatt Sulfur tetrafluoride bei Sigma-Aldrich, abgerufen am 23. April 2011.
  4. Seit 1. Dezember 2012 ist für Stoffe ausschließlich die GHS-Gefahrstoffkennzeichnung zulässig. Bis zum 1. Juni 2015 dürfen noch die R-Sätze dieses Stoffes für die Einstufung von Zubereitungen herangezogen werden, anschließend ist die EU-Gefahrstoffkennzeichnung von rein historischem Interesse.
  5. D. Naumann 1, Dr. (Mrs.) D. K. Padma: Die Darstellung von Schwefeltetrafluorid aus den Elementen bei tiefer Temperatur in einem inerten Lösungsmittel. In: Zeitschrift für anorganische und allgemeine Chemie. 1973, 401, 1, S. 53–56, doi:10.1002/zaac.19734010108.
  6. M. Pavone, V. Barone, I. Ciofini, C. Adamo, J. Chem. Phys., (2004) 120, 9167–9174.
  7. Holleman, Wiberg: Lehrbuch der anorganischen Chemie, S.564, ISBN 978-3110126419.