육플루오린화 백금
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1. 개요
육플루오린화 백금(PtF6)은 플루오린과 백금의 직접 반응 또는 오불화 백금의 불균등화 반응을 통해 생성되는 화합물이다. 산화력이 매우 강하여 산소나 제논과 반응하며, 제논과 반응하여 제논 육플루오린산 백금을 형성한다. 1962년 이 반응의 발견은 비활성 기체가 화학 화합물을 형성할 수 있음을 입증하는 중요한 사례가 되었다. 육플루오린화 백금은 육플루오린산염을 형성하며, 다른 원소의 육플루오린화물과 함께 강력한 산화제로 작용한다.
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- 백금 화합물 - 제논 육플루오린화 백금
제논 육플루오린화 백금(XePtF6)은 닐 바틀렛이 육플루오린화 백금과 제논의 반응을 통해 최초로 합성한 비활성 기체 화합물로, 비활성 기체의 화학적 불활성이라는 기존 통념을 깬 획기적인 발견이며, 현재는 다양한 이온성 화합물 혼합물로 존재할 가능성이 제기되고 있다. - 백금 화합물 - 염화 백금
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육플루오린화 백금 - [화학 물질]에 관한 문서 | |
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일반 정보 | |
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IUPAC 명칭 | 플래티넘(VI) 플루오라이드 |
다른 이름 | 육플루오린화 백금 |
식별 정보 | |
표준 InChI | 1S/6FH.Pt/h6*1H;/q;;;;;;+2/p-6 |
표준 InChIKey | NHVLQWBIZQMDAU-UHFFFAOYSA-H |
SMILES | F[Pt](F)(F)(F)(F)F |
InChI | 1S/6FH.Pt/h6*1H;/q;;;;;;+2/p-6 |
InChIKey1 | NHVLQWBIZQMDAU-UHFFFAOYSA-H |
CAS 등록번호 | 13693-05-5 |
ChemSpider ID | 2283064 |
EINECS | 237-214-0 |
PubChem | 22238670 |
특성 | |
화학식 | PtF6 |
몰 질량 | 309.07 g/mol |
외관 | 암적색 결정 |
밀도 | 3.83 g/cm3 |
녹는점 | 61.3 °C |
끓는점 | 69.14 °C |
용해도 | 물과 격렬하게 반응 |
구조 | |
결정 구조 | 사방정계, oP28 |
공간군 | Pnma, No. 62 |
배위 | 팔면체 (Oh) |
쌍극자 모멘트 | 0 |
위험성 | |
주요 위험 | 강력한 산화제 |
NFPA 704 (보건) | 4 |
NFPA 704 (화재) | 0 |
NFPA 704 (반응성) | 4 |
NFPA 704 (특수 위험) | OX |
인화점 | 해당 없음 |
자연 발화점 | 해당 없음 |
관련 화합물 | |
관련 화합물 | 플래티넘(IV) 플루오라이드 플래티넘(V) 플루오라이드 |
2. 합성
육플루오린화 백금(PtF6)은 주로 금속 백금(Pt)을 직접 플루오린(F2) 기체와 반응시켜 합성한다.[1][4] 이 방법은 처음 화합물이 발견되었을 때 사용된 방식이며, 현재까지도 가장 일반적으로 사용되는 합성 경로이다.[2][5]
다른 합성 방법으로는 오플루오린화 백금(PtF5)의 불균등화 반응을 이용하는 것이 있다. 이 반응에서는 PtF5가 PtF6와 사플루오린화 백금(PtF4)으로 전환된다. 반응에 필요한 PtF5는 PtCl2를 플루오린 기체로 처리하여 얻을 수 있다.[2]
2. 1. 반응식
PtF6은 플루오린과 금속 백금의 직접 반응을 통해 처음 제조되었다.[1][4] 이 방법은 현재까지도 가장 일반적으로 사용되는 합성 방법이다.[2][5]: Pt + 3 F2 → PtF6
또한, PtF6은 PtF5의 불균등화 반응을 통해서도 제조될 수 있으며, 이 반응에서는 PtF4이 부산물로 생성된다. 반응에 필요한 PtF5는 PtCl2를 F2 기체로 처리하여 얻을 수 있다.
: 2 PtCl2 + 5 F2 → 2 PtF5 + 2 Cl2
: 2 PtF5 → PtF6 + PtF4
3. 성질
육플루오린화 백금은 매우 강력한 산화제로, 대표적인 음이온 원소인 산소를 산화시켜 다이옥시제닐 양이온([O2]+)으로 만들거나 비활성 기체인 제논(Xe)을 산화시켜 화합물을 형성할 정도로 산화력이 매우 크다. 육플루오린화 백금은 반응 과정에서 전자를 받아들여 육플루오린산 백금 음이온(PtF6-)을 형성하는 경향이 있다. 예를 들어, 산소와 반응하여 다이옥시제닐 육플루오린산 백금([O2]+[PtF6]−)을 형성하며, 제논과 반응하여 제논 육플루오린산 백금으로 알려진 물질을 생성한다.
3. 1. 비활성 기체 화합물 합성
육플루오린화 백금(PtF6)은 매우 강력한 산화제로, 대표적인 음이온 원소인 산소(O2)나 비활성 기체인 제논(Xe)과 같이 비교적 양이온화되기 어려운 원소나 화합물과도 반응하여 화합물을 형성할 수 있다. 육플루오린화 백금은 반응 과정에서 전자를 받아들여 육플루오린산 백금 음이온(PtF6-)을 형성하는 경향이 있다.제논과의 반응 실험 이전에, 육플루오린화 백금이 산소와 반응하여 [O2]+[PtF6]-, 즉 다이옥시제닐 육플루오린산 백금을 형성한다는 사실이 먼저 알려졌다.
1962년, 닐 바틀렛은 육플루오린화 백금이 제논과 반응하여 제논 육플루오린산 백금으로 알려진 물질을 형성한다는 획기적인 발견을 했다. 이 물질은 초기에 "XePtF6"으로 표기되었으나, 실제로는 XeFPtF5, XeFPt2F11, Xe2F3PtF6 등이 섞인 혼합물인 것으로 밝혀졌다. 이 발견은 이전까지 화학적으로 전혀 반응하지 않는 것으로 여겨졌던 비활성 기체도 특정 조건 하에서는 화합물을 형성할 수 있다는 것을 최초로 증명한 중요한 사건으로 평가받는다.
4. 육플루오린산염
육플루오린화 백금(PtF6)은 매우 강력한 산화제로, 대표적인 음이온 원소인 산소(O2)나 비활성 기체인 제논(Xe)과 같은 물질조차 산화시킬 수 있다. 이 과정에서 육플루오린화 백금은 전자를 얻어 안정적인 육플루오린산 백금 음이온(PtF6-)을 형성한다. 이렇게 생성된 음이온은 양이온화되기 어려운 원소나 화합물이 산화되어 생성된 양이온과 결합하여 육플루오린산염을 만든다.
육플루오린화 백금이 산소와 반응하면 다이옥시제닐 육플루오린산 백금([O2]+[PtF6]−)이 생성된다는 사실은 제논과의 반응이 발견되기 전에 이미 알려져 있었다.
1962년에는 육플루오린화 백금을 제논과 반응시켜 제논 육불화 백금("XePtF6")을 합성하는 데 성공했다. 이 발견은 당시까지 화학적으로 반응하지 않는 것으로 여겨졌던 비활성 기체도 화학 결합을 통해 화합물을 형성할 수 있다는 것을 최초로 증명한 중요한 사건이었다. 실제로 생성된 물질은 XePtF6 단일 화합물이 아니라 XeFPtF5, XeFPt2F11, Xe2F3PtF6 등이 섞인 혼합물인 것으로 밝혀졌다.
5. 기타 육플루오린화물
다른 원소들도 중성의 육플루오린화물을 형성하며, 이들은 휘발성을 띤다. 여기에는 오스뮴, 이리듐, 로듐, 루테늄, 텅스텐, 테크네튬, 그리고 우라늄이 포함된다. 이들 화합물은 모두 강력한 산화제이다. 특히 육불화 우라늄(UF6)은 원자력 산업에서, 육불화 텅스텐(WF6)은 마이크로일렉트로닉스 산업에서 각각 활용된다.
또한 황, 제논, 셀레늄, 텔루륨도 쉽게 분리할 수 있는 육플루오린화물을 형성한다. 육불화 황(SF6)은 입체 장애로 인해 화학적으로 매우 안정적이며, 전기적으로 절연체 성질을 가져 전자 기기 등에서 불활성 기체로 널리 사용된다. 반면, 육불화 셀레늄(SeF6)과 육불화 텔루륨(TeF6)은 반응성이 매우 크다.
참조
[1]
간행물
Platinum Hexafluoride
[2]
간행물
Solid State Molecular Structures of Transition Metal Hexafluorides
2006
[3]
서적
Handbook of Inorganic Compounds
https://books.google[...]
CRC Press
1995
[4]
간행물
Platinum Hexafluoride
1957
[5]
간행물
Solid State Molecular Structures of Transition Metal Hexafluorides
2006
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