Phosphor(III)-fluorid

Strukturformel
Allgemeines
Name	Phosphor(III)-fluorid
Andere Namen	Phosphortrifluorid Trifluorphosphan
Summenformel	PF3
CAS-Nummer	7783-55-3
PubChem	62665
Kurzbeschreibung	farbloses Gas mit stechendem Geruch[1]
Eigenschaften
Molare Masse	87,97 g·mol−1
Aggregatzustand	gasförmig
Dichte	3,96 g·l−1 (0 °C)[1]
Schmelzpunkt	−152 °C[1]
Siedepunkt	−95,2 °C[1]
Dampfdruck	6,9 MPa (20 °C)[1]
Löslichkeit	mit Wasser Hydrolyse[1]
Sicherheitshinweise
GHS-Gefahrstoffkennzeichnung [1] keine GHS-Piktogramme H- und P-Sätze H: keine H-Sätze EUH: keine EUH-Sätze P: keine P-Sätze EU-Gefahrstoffkennzeichnung [1] Giftig Ätzend (T) (C) R- und S-Sätze R: 23-35 S: 9-26-36/37/39-45
MAK	nicht festgelegt[1]
Soweit möglich und gebräuchlich, werden SI-Einheiten verwendet. Wenn nicht anders vermerkt, gelten die angegebenen Daten bei Standardbedingungen.

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Phosphor(III)-fluorid ist ein giftiges, in geringen Konzentrationen geruchloses, farbloses Gas. In Wasser hydrolisiert es langsam, in Alkalien schnell zu Phosphonsäure bzw. Phosphonaten. Mit vielen Lewis-Säuren bildet es stabile Komplexe.

Gewinnung und Darstellung

Phosphortrifluorid wird üblicherweise durch Halogenaustausch aus Phosphortrichlorid mittels Fluorwasserstoff, Arsen(III)-fluorid, Calciumfluorid oder Zinkfluorid hergestellt.

$\mathrm{PCl_3 + 3\ HF \rightarrow \ PF_3 + 3\ HCl}$

$\mathrm{2\ PCl_3 + 3\ ZnF_2 \rightarrow \ 2\ PF_3 + 3\ ZnCl_2}$

Eigenschaften

Physikalische Eigenschaften

Das Molekül ist trigonal-pyramidal gebaut und verfügt über einen Bindungswinkel von 96°. Die Phosphor-Fluor-Bindung ist 156 pm lang, die Bindungsenthalpie beträgt bei Standardbedingungen 499 kJ/mol.

Das Phosphoratom gibt bei der Kernresonanzspektroskopie bei einer chemischen Verschiebung von 97 ppm ein Signal.

thermodynamische Eigenschaften
Eigenschaft	Wert
ΔfH0g	−919 kJ/mol
ΔfG0g	−898 kJ/mol
S0g	273 J/(mol·K)
Cp0g	59 J/(mol·K)
p	3,4 · 10−30 C·m

Chemische Eigenschaften

Phosphor(III)-fluorid hydrolysiert in Wasser langsam, in Alkalien schnell zu Phosphonsäure und Fluorwasserstoffsäure bzw. Phosphonaten und Fluoriden. Im Vergleich zu Phosphortrichlorid hydrolysiert Phosphortrifluorid aber langsamer. Phosphortrifluorid ist eine sehr schwache Lewis-Säure aber eine sehr starke Lewis-Base. Als solche bildet es mit vielen Lewis-Säuren stabile Komplexe. Bei vielen Metallcarbonylen ist es außerdem in der Lage, das Kohlenstoffmonoxid zu verdrängen und zu ersetzen.

Verwendung

Großtechnisch findet Phosphortrifluorid keine Verwendung, in der Forschung wird es aber in der organischen Synthese und zur Herstellung von Komplexen Verwendung.

Biologische Bedeutung

Phosphor(III)-fluorid ist für den Menschen stark giftig, da es wie Kohlenstoffmonoxid irreversibel an Hämoglobin bindet und somit die Sauerstoffatmung verhindert.

Literatur

• CRC Handbook of Chemistry and Physics, 60th Edition, 1980, CRC Press, Inc.
• Holleman/Wiberg: Lehrbuch der Anorganischen Chemie, 101. Auflage, 1995, Walter de Gruyter & Co
• G.H. Aylward, T.J.V. Findlay: Datensammlung Chemie in SI-Einheiten, 3. Auflage, 1999, Wiley-VCH

Einzelnachweise

1. ↑ ^{a b c d e f g h i} Eintrag zu CAS-Nr. 7783-55-3 in der GESTIS-Stoffdatenbank des IFA, abgerufen am 18.8.2007 (JavaScript erforderlich)

Phosphorhalogenide

Oxidationsstufe (II):  Phosphor(II)-fluorid | Phosphor(II)-chlorid | Phosphor(II)-bromid | Phosphor(II)-iodid

Oxidationsstufe (III):  Phosphor(III)-fluorid | Phosphor(III)-chlorid | Phosphor(III)-bromid | Phosphor(III)-iodid

Oxidationsstufe (V):  Phosphor(V)-fluorid | Phosphor(V)-chlorid | Phosphor(V)-bromid | Phosphor(V)-iodid

Andere Oxidationsstufen:  Hexaphosphorhexachlorid | Hexaphosphorhexabromid

Mischhalogenide:  Phosphorchloriddifluorid | Phosphorbromiddifluorid | Phosphoriodiddifluorid