Гидрофториды металлов

Гидрофтори́ды мета́ллов, неорганические соединения, содержащие в молекуле катионы металлов и анионы HF₂ ⁻ или Н_n F_{2+ n} ⁻ . Являются продуктами присоединения фтороводорода HF к фторидам металлов. Известны для щелочных, некоторых щёлочноземельных металлов, Ag⁺ , Tl⁺ , Cu²⁺ , Zn²⁺ , Pb²⁺ , Cd²⁺ и др. Бесцветные кристаллы или жидкости с высокой электрической проводимостью (см. таблицу).

Таблица. Свойства гидрофторидов металлов

T_пл – температура плавления; T_разл – температура разложения; C°_p – теплоёмкость при постоянном давлении в стандартном состоянии при 298,15 К; ΔH°_обр – энтальпия образования вещества в стандартном состоянии при 298,15 К; ΔG°_обр – энергия Гиббса образования вещества в стандартном состоянии при 298,15 К; S°₂₉₈ – энтропия в стандартном состоянии при 298,15 К.

Гидрофториды металлов при нагревании разлагаются с выделением HF. Высшие гидрофториды металлов (п ⩾ 3) разлагаются уже при комнатной температуре. Температуры плавления и разложения увеличиваются с ростом атомной массы металла и уменьшаются с увеличением п. Например, температуры плавления CsH₂ F₃ и CsH₆ F₇ равны соответственно 50,2 и −42,3 °С.

Гидрофториды металлов хорошо растворяются в жидком HF и почти не растворяются в органических растворителях, гидрофториды щелочных металлов (кроме Na) хорошо растворяются в воде.

Спектры комбинационного рассеяния и ИК-спектры содержат полосы поглощения при 1020–1250 и 1480–1800 см⁻¹ , характеристичные для иона HF₂ ⁻ (для изолированного иона 1217 и 1364 см⁻¹ ).

При 100–200 °С гидрофториды металлов взаимодействуют с Si, Al, Ti и некоторыми другими металлами, оксидами (В₂ О₃ , SiO₂ , Al₂ O₃ и др.) и солями. Наибольшей реакционной способностью обладают гидрофториды щелочных металлов.

Получают гидрофториды металлов взаимодействием простых фторидов, оксидов или гидроксидов металлов, а также солей (например, карбонатов) с HF, NH₄ HF₂ или их водными растворами.

Гидрофториды металлов – фторирующие агенты в производстве фторсодержащих органических и неорганических соединений; компоненты электролитов для получения F₂ и NF₃ , припоев и флюсов, растворов для травления стекла, полупроводников и металлов; инсектициды; в лаборатории – источники безводного HF. Гидрофториды металлов – промежуточные продукты в производстве HF. Токсичны, ПДК в воздухе рабочей зоны 0,5 мг/м³ в пересчёте на HF.

По свойствам к гидрофторидам металлов близки гидрофториды аммония и гидразина. Известны также двойные гидрофториды (например, NH₄ HF₂ · NaHF₂ ).