Difluoruro di kripton

Difluoruro di kripton
	modello molecolare
	formula di struttura
Nome IUPAC
	Difluoruro di kripton
Caratteristiche generali
Formula bruta o molecolare	KrF2
Peso formula (u)	121,7968
Aspetto	solido incolore
Numero CAS	13773-81-4
PubChem	83721
SMILES	F[Kr]F
Proprietà chimico-fisiche
Densità (g/cm3, in c.s.)	3,24
Indicazioni di sicurezza
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Il difluoruro di kripton è un composto chimico binario del kripton(II) con il fluoro, avente formula chimica KrF₂. È un composto isoelettronico di valenza al più noto difluoruro di xenon, ma molto meno stabile di quest'ultimo ed è uno dei più forti ossidanti che si conoscano.^[2]

È stato il primo composto del kripton ad essere stato scoperto.^[3] Si presenta come un solido cristallino incolore e volatile. Reagisce con forti acidi di Lewis per formare complessi dei cationi molecolari KrF⁺ e Kr₂F+3.^[4]

Proprietà e struttura

Il difluoruro di kripton, diversamente dal difluoruro di xenon (ΔH_ƒ° = -164 kJ/mol), è un composto endotermico, ΔH_ƒ° = +60 kJ/mol ed anche alquanto meno stabile cineticamente, tendendo a decomporsi sopra a 0°C.^[5] Lo si può ottenere sottoponendo a scariche elettriche una miscela di kripton e fluoro a -183 °C.^[6]

Il difluoruro di kripton allo stato solido è dimorfico, con una fase alfa, più stabile alle temperature più basse, e una fase beta, più stabile a quelle più alte, indicativamente sopra a circa -80 °C.^[7] In quest'ultima la cella elementare è tetragonale a corpo centrato. La molecola KrF₂ risulta essere lineare, come atteso dal modello VSEPR, e la distanza Kr−F è di 188,9 pm,^[7] sensibilmente più corta di quella Xe–F (197,73 pm).^[8]

Reazioni

Il difluoruro di kripton è un potentissimo ossidante e fluorurante, portando gli elementi a stati di ossidazione non comuni. È risaputo come una soluzione acquosa concentrata di HCl e HNO₃ (≈ 3:1, detta Acqua regia) riesca ad ossidare l'oro da Au⁰ ad Au³⁺; a contatto con un forte eccesso di KrF₂ l'oro passa da stato di ossidazione 0 a +5 secondo la seguente reazione:

${\textstyle {\ce {2 Au + 7 KrF2 -> 5 Kr + 2[KrF]+[AuF6]-}}}$

Portando il sale ottenuto ad una temperatura compresa tra i 60 e i 65 °C, esso si decompone e in tal modo fornisce il potente acido di Lewis pentafluoruro aurico AuF₅:^[6]^[9]

${\textstyle {\ce {[KrF]+[AuF6]- ->[calore] AuF5 + Kr + F2}}}$

Questo può anche essere usato per ossidare/fluorurare lo xenon fino al suo esafluoruro:^[10]

3 KrF₂ + Xe → XeF₆ + 3 Kr

La reazione di KrF₂ con il pentafluoruro di antimonio fornisce il sale [KrF]⁺[SbF₆]⁻:^[4]

KrF₂ + SbF₅ → [KrF]⁺[SbF₆]⁻

In questa forma il catione KrF⁺ riesce ad ossidare/fluorurare gli alogeni centrali in BrF₅ e in ClF₅ allo stato di ossidazione +7, dando rispettivamente [BrF₆]⁺[SbF₆]⁻ e [ClF₆]⁺[SbF₆]⁻.^[2]^[11]

KrF₂ può ossidare/fluorurare l'argento metallico non solo a Ag(II) dando AgF₂,^[6] ma anche fino a Ag(III) dando il trifluoruro AgF₃.^[12]^[13]

Note

^ ^a ^b Pradyot Patnaik, Handbook of Inorganic Chemicals, McGraw-Hill Professional, 2003, pp. 442–443, ISBN 0-07-049439-8.
^ ^a ^b Abhik Ghosh e Steffen Berg, Arrow pushing in inorganic chemistry: a logical approach to the chemistry of the main group elements, Wiley, 2014, pp. 314-316, ISBN 978-1-118-17398-5.
^ (EN) A.V. Grosse, A.D. Kirshenbaum, A.G. Streng e L.V. Streng, Krypton Tetrafluoride: Preparation and Some Properties, in Science, 139 (3559), 1963, pp. 1047–104, DOI:10.1126/science.139.3559.1047.
^ ^a ^b (EN) J.F. Lehmann, D.A. Dixon e G.J. Schrobilgen, X-ray Crystal Structures of α-KrF2, [KrF][MF6] (M = As, Sb, Bi), [Kr2F3][SbF6]·KrF2, [Kr2F3]2[SbF6]2·KrF2, and [Kr2F3][AsF6]·[KrF][AsF6]; Synthesis and Characterization of [Kr2F3][PF6]·nKrF2; and Theoretical Studies of KrF2, KrF+, Kr2F+3, and the [KrF][MF6] (M = P, As, Sb, Bi) Ion Pairs, in Inorganic Chemistry, 40 (13), American Chemical Society, 2001, pp. 3002–3017, DOI:10.1021/ic001167w.
^ Nils Wiberg, Egon Wiberg e Arnold Frederik Holleman, Anorganische Chemie, 103. Auflage, De Gruyter, 2017, p. 465, ISBN 978-3-11-026932-1.
^ ^a ^b ^c Erwin Riedel e Christoph Janiak, Anorganische Chemie, collana De Gruyter Studium, 10. Auflage, De Gruyter, 2022, pp. 424-425, ISBN 978-3-11-069604-2.
^ ^a ^b John F. Lehmann, Hélène P. A. Mercier e Gary J. Schrobilgen, The chemistry of krypton, in Coordination Chemistry Reviews, vol. 233-234, 1º novembre 2002, pp. 1–39, DOI:10.1016/S0010-8545(02)00202-3. URL consultato il 31 maggio 2024.
^ Sandor Reichman e Felix Schreiner, Gas‐Phase Structure of XeF2, in J. Chem. Phys., vol. 51, 15 settembre 1969, pp. 2355-2358, DOI:10.1063/1.1672351.
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^ (EN) Roland Bougon, Bui Huy Tue e M. Lance, Synthesis and properties of silver trifluoride AgF3, in Inorganic Chemistry, vol. 23, n. 22, 1984-10, pp. 3667–3668, DOI:10.1021/ic00190a049. URL consultato il 31 maggio 2024.

Bibliografia

(EN) Norman Neil Greenwood e Alan Earnshaw, Chemistry of the Elements, 2ª ed., Oxford, Butterworth-Heinemann, 1997, ISBN 0080379419.
J.E. Huheey, E.A. Keiter, R.L. Keiter, Chimica Inorganica, Piccin, 1993, ISBN 88-299-1470-3.

Altri progetti

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Collegamenti esterni

(EN) NIST Chemistry WebBook: krypton difluoride, su webbook.nist.gov.

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[hi-1] Pradyot Patnaik, Handbook of Inorganic Chemicals, McGraw-Hill Professional, 2003, pp. 442–443, ISBN 0-07-049439-8.

[:0-2] Abhik Ghosh e Steffen Berg, Arrow pushing in inorganic chemistry: a logical approach to the chemistry of the main group elements, Wiley, 2014, pp. 314-316, ISBN 978-1-118-17398-5.

[3] (EN) A.V. Grosse, A.D. Kirshenbaum, A.G. Streng e L.V. Streng, Krypton Tetrafluoride: Preparation and Some Properties, in Science, 139 (3559), 1963, pp. 1047–104, DOI:10.1126/science.139.3559.1047.

[:1-4] (EN) J.F. Lehmann, D.A. Dixon e G.J. Schrobilgen, X-ray Crystal Structures of α-KrF2, [KrF][MF6] (M = As, Sb, Bi), [Kr2F3][SbF6]·KrF2, [Kr2F3]2[SbF6]2·KrF2, and [Kr2F3][AsF6]·[KrF][AsF6]; Synthesis and Characterization of [Kr2F3][PF6]·nKrF2; and Theoretical Studies of KrF2, KrF+, Kr2F+3, and the [KrF][MF6] (M = P, As, Sb, Bi) Ion Pairs, in Inorganic Chemistry, 40 (13), American Chemical Society, 2001, pp. 3002–3017, DOI:10.1021/ic001167w.

[5] Nils Wiberg, Egon Wiberg e Arnold Frederik Holleman, Anorganische Chemie, 103. Auflage, De Gruyter, 2017, p. 465, ISBN 978-3-11-026932-1.

[:2-6] Erwin Riedel e Christoph Janiak, Anorganische Chemie, collana De Gruyter Studium, 10. Auflage, De Gruyter, 2022, pp. 424-425, ISBN 978-3-11-069604-2.

[:3-7] John F. Lehmann, Hélène P. A. Mercier e Gary J. Schrobilgen, The chemistry of krypton, in Coordination Chemistry Reviews, vol. 233-234, 1º novembre 2002, pp. 1–39, DOI:10.1016/S0010-8545(02)00202-3. URL consultato il 31 maggio 2024.

[8] Sandor Reichman e Felix Schreiner, Gas‐Phase Structure of XeF2, in J. Chem. Phys., vol. 51, 15 settembre 1969, pp. 2355-2358, DOI:10.1063/1.1672351.

[9] Charlie Harding, David Arthur Johnson e Rob Janes, Elements of the p block, collana The molecular world, Royal Society of Chemistry, 2002, p. 94, ISBN 978-0-85404-690-4, OCLC ocm50054226. URL consultato il 31 maggio 2024.

[10] William Henderson, Main group chemistry, collana Tutorial chemistry texts, RSC, 2000, p. 149, ISBN 978-0-85404-617-1.

[11] John H. Holloway e Eric G. Hope, Advances in inorganic chemistry. 46, a cura di A. G. Sykes, 1999, p. 60, ISBN 978-0-12-023646-6.

[12] N. N. Greenwood e A. Earnshaw, Chemistry of the Elements, 2ª ed., Butterworth - Heinemann, 1997, p. 903, ISBN 0-7506-3365-4.

[13] (EN) Roland Bougon, Bui Huy Tue e M. Lance, Synthesis and properties of silver trifluoride AgF3, in Inorganic Chemistry, vol. 23, n. 22, 1984-10, pp. 3667–3668, DOI:10.1021/ic00190a049. URL consultato il 31 maggio 2024.

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