Фторид кобальта(III)
| Фторид кобальта(III) | |
|---|---|
| Систематическое название | Фторид кобальта(III) |
| Другие названия | Трифторид кобальта |
| Химическая формула | CoF3 |
| Внешний вид | светло-коричневые кристаллы |
| Свойства | |
| Молярная масса | 115,93 г/моль |
| Температура разложения | 350 °C (623,15 К) |
| Плотность | 3,89 г/см³ |
| Структура | |
| Кристаллическая решётка | тригональная |
| Термодинамические свойства | |
| Стандартная энтальпия образования | −779 кДж/моль |
| Стандартная молярная энтропия | +93 Дж/(К·моль) |
| Стандартная энергия образования Гиббса | −707 кДж/моль |
| Классификация | |
| Регистрационный номер CAS | 10026-18-3 |
| Регистрационный номер EC | 233-062-4 |
| Безопасность | |
| R-фразы | R34 |
| S-фразы | S36/37/39; S45; S26 |
| H-фразы | H314 |
| P-фразы | P280; P305 + P357 + P338; P310 |
| Пиктограммы опасности |
 |
| Пиктограммы опасности СГС |
 |
| NFPA 704 | |
| Где это не указано, данные приведены при стандартных условиях (25 °C, 100 кПа). | |
Фтори́д ко́бальта(III) (трифтори́д ко́бальта) — неорганическое вещество с химической формулой CoF3, соединение кобальта и фтора. Относится к классу бинарных соединений, соль кобальта и фтороводородной кислоты. Кристаллическое вещество светло-коричневого цвета. Сильный окислитель.
Физические свойства
Фторид кобальта(III) — твёрдое вещество светло-коричневого цвета, во влажном воздухе темнеет. Разлагается при температуре 350—700 °C, с водой вступает в реакцию (см. раздел «Химические свойства»).[1]
Имеет тригональную сингонию кристаллической решётки.[2]
В определённых условиях (см. раздел «Получение») образует кристаллогидрат CoF3·3,5H2O со строением [CoF3(H2O)3]·0,5H2O.[1]
Химические свойства
Неорганические реакции
Фторид кобальта(III) вступает в следующие реакции:[1]
- при нагревании разлагается с образованием фторида кобальта(II) и фтора
- [math]\displaystyle{ \mathsf{2CoF_3\ \xrightarrow{350-700\ ^\circ C}\ 2CoF_2\ +\ F_2} }[/math]
- в холодной воде (медленно) и холодном разбавленном растворе щёлочи разлагается с образованием метагидроксида кобальта
- [math]\displaystyle{ \mathsf{CoF_3\ +\ 2H_2O\ \longrightarrow\ CoO(OH) \downarrow\ +\ 3HF} }[/math]
- [math]\displaystyle{ \mathsf{CoF_3\ +\ 3NaOH\ \longrightarrow\ CoO(OH) \downarrow\ +\ 3NaF\ +\ H_2O} }[/math]
- при взаимодействии с концентрированными растворами гидрата аммиака и карбоната натрия образует осадки комплексных солей (фторида гексамминокобальта(III) и трикарбонатокобальтата(III) натрия, соответственно)
- [math]\displaystyle{ \mathsf{CoF_3\ +\ 6(NH_3 \cdot H_2O)\ \longrightarrow\ [Co(NH_3)_6]F_3 \downarrow\ +\ 6H_2O} }[/math]
- [math]\displaystyle{ \mathsf{2CoF_3\ +\ 6Na_2CO_3\ \longrightarrow\ 2Na_3[Co(CO_3)_3] \downarrow\ +\ 6NaF} }[/math]
- является сильным окислителем, например окисляет воду до кислорода (при кипении), а концентрированную соляную кислоту до хлора, при этом восстанавливаясь до соединений кобальта(II)
- [math]\displaystyle{ \mathsf{4CoF_3\ +\ 10H_2O\ \longrightarrow\ 4Co(OH)_2 \downarrow\ +\ O_2 \uparrow\ +\ 12HF \uparrow} }[/math]
- [math]\displaystyle{ \mathsf{2CoF_3\ +\ 6HCl\ \longrightarrow\ 2CoCl_2\ +\ Cl_2 \uparrow\ +\ 6HF} }[/math]
- вступает в реакцию с пентаоксидом диазота с образованием трифторида азота
- [math]\displaystyle{ \mathsf{2CoF_3\ +\ 4N_2O_5\ \xrightarrow{-70\ -\ +40\ ^\circ C}\ 2Co(NO_3)_3\ +\ 2NF_3\ +\ O_2} }[/math]
Органические реакции
Фторид кобальта(III) вступает в реакцию с алканами с образованием перфторалканов. Реакция протекает по свободнорадикальному механизму.[3]
 | Этот раздел не завершён. |
Получение
Фторид кобальта(III) может быть получен фторированием фторида кобальта(II), хлорида кобальта(II) или метагидроксида кобальта:[1]
- [math]\displaystyle{ \mathsf{2CoF_2\ +\ F_2\ \xrightarrow{75-200\ ^\circ C}\ 2CoF_3} }[/math]
- [math]\displaystyle{ \mathsf{2CoCl_2\ +\ 3F_2\ \xrightarrow{250-300\ ^\circ C}\ 2CoF_3\ +\ 2Cl_2} }[/math]
- [math]\displaystyle{ \mathsf{4CoO(OH)\ +\ 8F_2\ \xrightarrow{250-300\ ^\circ C}\ 4CoF_3\ + 4O_2\uparrow +\ 4HF\uparrow} }[/math]
При электролизе раствора фторида кобальта(II) в концентрированной фтороводородной кислоте на аноде образуется осадок 3,5-гидрата фторида кобальта(III):[1]
- [math]\displaystyle{ \mathsf{2CoF_2\ +\ 2HF\ +\ 7H_2O\ \xrightarrow{0-10\ ^\circ C}\ 2(CoF_3 \cdot 3,5H_2O) \downarrow} }[/math] (анод) [math]\displaystyle{ \mathsf{\ +\ H_2 \uparrow} }[/math] (катод)
Применение
Фторид кобальта(III) используется как реагент и катализатор в синтезе перфторуглеводородов.
Токсичность
Фторид кобальта(III) может вызывать ожоги кожи, глаз, ЖКТ и верхних дыхательных путей.
Примечания
- ↑ 1,0 1,1 1,2 1,3 1,4 Лидин Р. А., Молочко В. А., Андреева Л. Л. Реакции неорганических веществ: справочник / Под ред. Р. А. Лидина. — 2-е изд., перераб. и доп. — М.: Дрофа, 2007. — С. 113—114. — 637 с. — ISBN 978-5-358-01303-2.
- ↑ Лидин Р.А., Андреева Л. Л., Молочко В. А. Константы неорганических веществ: справочник / Под ред. Р. А. Лидина. — 2-е изд., перераб. и доп. — М.: Дрофа, 2006. — С. 96, 459. — 685 с. — ISBN 5-7107-8085-5.
- ↑ Нейланд О. Я. Органическая химия. — М.: Высшая школа, 1990. — С. 221. — 751 с. — ISBN 5-06-001471-1.