Фторид серебра(I): свойства, получение и применение.
Silver(I) fluoride
Фторид серебра(I) (AgF): свойства, применение в органическом синтезе и стоматологии (лечение кариеса). Получение AgF без HF. Химическая формула и реакции.
Сравнивайте с английским: нажмите на абзац — оригинал откроется в окне. Кнопка EN под абзацем показывает его прямо в тексте.
Содержание
Введение
Фторид серебра(I) – неорганическое соединение с формулой AgF. Это один из трех основных фторидов серебра, другие – субфторид серебра и фторид серебра(II). AgF имеет относительно немного узкоспециализированных применений; он использовался в качестве фторирующего и десилилирующего реагента в органическом синтезе, а также в водном растворе для местного лечения кариеса в стоматологии. Гидраты AgF бесцветны, в то время как чистые безводные образцы имеют жёлтый цвет. Ag2CO3 + 2 HF > 2 AgF + H2O + CO2
Silver(I) fluoride is the inorganic compound with the formula AgF. It is one of the three main fluorides of silver, the others being silver subfluoride and silver(II) fluoride. AgF has relatively few niche applications; it has been employed as a fluorination and desilylation reagent in organic synthesis and in aqueous solution as a topical caries treatment in dentistry. The hydrates of AgF present as colourless, while pure anhydrous samples are yellow. Ag2CO3 + 2 HF > 2 AgF + H2O + CO2
Обычно лабораторные методы получения этого соединения избегают использования газообразного фтористого водорода. Один из методов – термическое разложение тетрафторбората серебра: AgBF4 > AgF + BF3
Laboratory routes to the compound typically avoid the use of gaseous hydrogen fluoride. One method is the thermal decomposition of silver tetrafluoroborate:
AgBF4 > AgF + BF3
В альтернативном методе оксид серебра(I) растворяют в концентрированной водной плавиковой кислоте, а затем фторид серебра осаждают из полученного раствора ацетоном. При комнатной температуре и давлении фторид серебра(I) существует в виде полиморфа AgF I, который имеет кубическую кристаллическую систему с пространственной группой Fmm в нотации Германа — Могена. Структура типа каменной соли характерна и для других моногалогенидов серебра. Параметр решетки составляет 4,936(1) Å, что значительно меньше, чем у AgCl и AgBr. Нейтронная и рентгеновская дифракция показали, что при 2,70(2) ГПа происходит структурный переход во второй полиморф (AgF II) с цезиевой хлоридной структурой и параметром решетки 2,945 Å. Сопутствующее уменьшение объема составляет примерно десять процентов. Это расхождение можно объяснить переходом из валентной зоны, характеризующейся преимущественно 4d-орбиталями серебра. Учитывая это и растворимость материала в воде, неудивительно, что он нашел мало применения в фотографии, но мог быть одной из солей, использованных Леви Хиллом в его "гелиохромии", хотя патент США на экспериментальный метод на основе AgF был выдан в 1970 году.
In an alternative route, silver(I) oxide is dissolved in concentrated aqueous hydrofluoric acid, and the silver fluoride is precipitated out of the resulting solution by acetone. At ambient temperature and pressure, silver(I) fluoride exists as the polymorph AgF I, which adopts a cubic crystal system with space group Fmm in the Hermann–Mauguin notation. The rock salt structure is adopted by the other silver monohalides. The lattice parameter is 4.936(1) Å, significantly lower than those of AgCl and AgBr. Neutron and X ray diffraction studies have further shown that at 2.70(2) GPa, a structural transition occurs to a second polymorph (AgF II) with the caesium chloride structure, and lattice parameter 2.945 Å. The associated decrease in volume is approximately ten percent. This discrepancy can be explained by positing transition from a valence band with largely silver 4d orbital character. With this and the material's solubility in water considered, it is unsurprising that it has found little application in photography but may have been one of the salts used by Levi Hill in his "heliochromy", although a US patent for an experimental AgF based method was granted in 1970.
Растворимость
В отличие от других галогенидов серебра, AgF обладает высокой растворимостью в воде (1800 г/л) и даже проявляет некоторую растворимость в ацетонитриле. Он также уникален среди соединений серебра(I) и галогенидов серебра тем, что при осаждении из водного раствора образует гидраты AgF·(H2O)2 и AgF·(H2O)4. Подобно фторидам щелочных металлов, он растворяется во фтористоводородной кислоте, образуя проводящий раствор.
Unlike the other silver halides, AgF is highly soluble in water (1800 g/L), and it even has some solubility in acetonitrile. It is also unique among silver(I) compounds and the silver halides in that it forms the hydrates AgF·(H2O)2 and AgF·(H2O)4 on precipitation from aqueous solution. Like the alkali metal fluorides, it dissolves in hydrogen fluoride to give a conducting solution.
Неорганический синтез
Реакция ацетилида серебра с концентрированным раствором фторида серебра(I) приводит к образованию кластера типа "люстра" [Ag10]2+ с эндоэдральным ацетилендиидом. Фториды тетраалкиламмония можно удобно получать в лаборатории реакцией бромида тетраалкиламмония с водным раствором AgF.
The reaction of silver acetylide with a concentrated solution of silver(I) fluoride results in the formation of a chandelier like [Ag10]2+ cluster with endohedral acetylenediide. Tetralkylammonium fluorides can be conveniently prepared in the laboratory by the reaction of the tetralkylammonium bromide with an aqueous AgF solution.