Technetium(VI)-fluorid

Technetium(VI)-fluorid (TcF₆), meist auch Technetiumhexafluorid, ist eine anorganische Verbindung der Elemente Technetium und Fluor und gehört zur Stoffgruppe der Hexafluoride. Es ist ein goldgelber kristalliner Feststoff mit niedrigem Schmelz- und Siedepunkt. In dieser Verbindung besitzt Technetium die Oxidationsstufe +6, die höchste der Technetiumhalogenide. Die andere sechswertige Verbindung ist das Technetium(VI)-chlorid, TcCl₆. In dieser Hinsicht unterscheidet sich Technetium vom Rhenium, das in seiner höchsten Oxidationsstufe das Heptafluorid ReF₇ bildet. Da Technetium ein Spaltprodukt des Urans ist, tritt Technetiumhexafluorid als Verunreinigung von Uranhexafluorid auf.

Strukturformel
Allgemeines
Name	Technetium(VI)-fluorid
Andere Namen	Technetiumhexafluorid
Summenformel	TcF6
Kurzbeschreibung	goldgelbe Kristalle[1][2]
Externe Identifikatoren/Datenbanken
CAS-Nummer 13842-93-8 Wikidata Q416177
Eigenschaften
Molare Masse	212 g·mol^−1 (^98Tc)
Aggregatzustand	fest
Dichte	3,58 g·cm^−3 (−140 °C)[3]
Schmelzpunkt	37,4 °C[4][2]
Siedepunkt	55,3 °C[4][2]
Gefahren- und Sicherheitshinweise
Radioaktiv
GHS-Gefahrstoffkennzeichnung keine Einstufung verfügbar[5]
Thermodynamische Eigenschaften
ΔHf^0	4616,84 ± 1,60 J·mol^−1[6]
Soweit möglich und gebräuchlich, werden SI-Einheiten verwendet. Wenn nicht anders vermerkt, gelten die angegebenen Daten bei Standardbedingungen.

Darstellung

Technetiumhexafluorid wird durch direkte Umsetzung des Metalls in einem Überschuss von elementarem Fluor (F₂) bei 400 °C dargestellt.[1]

${\displaystyle {\ce {Tc + 3 F2 -> TcF6}}}$

Eigenschaften

Physikalische Eigenschaften

Technetiumhexafluorid ist ein goldgelber kristalliner Feststoff, der bei 37,4 °C schmilzt und bei 55,3 °C siedet.[4] Bei −4,54 °C ist ein Festphasenübergang zu beobachten. Oberhalb dieser Temperatur (gemessen bei 10 °C) kristallisiert es im kubischen Kristallsystem mit dem Gitterparameter a = 616 pm und zwei Formeleinheiten pro Elementarzelle mit einer berechneten Dichte von 3,02 g·cm⁻³. Unterhalb dieser Temperatur (gemessen bei −19 °C) kristallisiert es im orthorhombischen Kristallsystem in der Raumgruppe Pnma (Nr. 62) mit den Gitterparametern a = 955 pm, b = 874 pm und c = 502 pm und vier Formeleinheiten pro Elementarzelle mit einer berechneten Dichte von 3,38 g·cm⁻³.[7] Die Gitterparameter der orthorhombischen Phase bei −140 °C betragen: a = 936,0 pm, b = 851,7 pm und c = 493,4 pm mit einer berechneten Dichte von 3,58 g·cm⁻³.[3]

Infrarot- und Raman-Spektroskopie zeigen, dass das TcF₆-Molekül oktaedrisch ist (O_h)[8][9]; die Tc–F-Bindungslänge beträgt 181,2 pm.[3] Messungen des magnetischen Moments ergeben einen Wert von 0,45 µ_B.[10]

Chemische Eigenschaften

Mit Iod in Iodpentafluorid-Lösungen reagiert TcF₆ quantitativ zu TcF₅.[11] Mit Alkalimetallchloriden in Iodpentafluorid-Lösung reagiert es zu Hexafluorotechnetaten (TcF₆⁻).[12][13] TcF₆ disproportioniert bei der Hydrolyse mit wässriger NaOH und bildet einen schwarzen Niederschlag von Technetium(IV)-oxid TcO₂, der sich bei Zugabe von Wasserstoffperoxid H₂O₂ auflöst.[1] In Fluorwasserstoff-Lösung reagiert TcF₆ mit Hydraziniumfluorid zu N₂H₆TcF₆ oder N₂H₆(TcF₆)₂.[14]

Einzelnachweise

1. H. Selig, C. L. Chernick, J. G. Malm: „The Preparation and Properties of TcF₆“, in: J. Inorg. Nucl. Chem., 1961, 19 (3–4), S. 377–381; doi:10.1016/0022-1902(61)80132-2.
2. David R. Lide (Hrsg.): CRC Handbook of Chemistry and Physics. 90. Auflage. (Internet-Version: 2010), CRC Press/Taylor and Francis, Boca Raton, FL, Properties of the Elements and Inorganic Compounds, S. 4-93.
3. T. Drews, J. Supeł, A. Hagenbach, K. Seppelt: „Solid State Molecular Structures of Transition Metal Hexafluorides“, in: Inorganic Chemistry, 2006, 45 (9), S. 3782–3788; doi:10.1021/ic052029f; PMID 16634614.
4. H. Selig, J. G. Malm: „The Vapour-Pressure and Transition Points of TcF₆“, in: J. Inorg. Nucl. Chem., 1962, 24 (6), S. 641–644; doi:10.1016/0022-1902(62)80082-7.
5. Die von der Radioaktivität ausgehenden Gefahren gehören nicht zu den einzustufenden Eigenschaften nach der GHS-Kennzeichnung. In Bezug auf weitere Gefahren wurde dieser Stoff entweder noch nicht eingestuft oder eine verlässliche und zitierfähige Quelle hierzu wurde noch nicht gefunden.
6. Darrell W. Osborne, Felix Schreiner, Klaus Otto, John G. Malm, Henry Selig: „Heat capacity, entropy, and Gibbs energy of technetium hexafluoride between 2.23 and 350 K; magnetic anomaly at 3.12 K; mean β energy of ⁹⁹Tc“, in: Journal of Chemical Physics, 1978, 68 (3), S. 1108–1118; doi:10.1063/1.435789.
7. Stanley Siegel, David A. Northrop: „X-Ray Diffraction Studies of Some Transition Metal Hexafluorides“, in: Inorg. Chem., 1966, 5 (12), S. 2187–2188; doi:10.1021/ic50046a025
8. Howard H. Claassen, Henry Selig, John G. Malm: „Vibrational Spectra of MoF₆ and TcF₆“, in: Journal of Chemical Physics, 1962, 36 (11), S. 2888–2890; doi:10.1063/1.1732396.
9. Howard H. Claassen, Gordon L. Goodman, John H. Holloway, Henry Selig: „Raman Spectra of MoF₆, TcF₆, ReF₆, UF₆, SF₆, SeF₆, and TeF₆ in the Vapor State“, in: Journal of Chemical Physics, 1970, 53 (1), S. 341–348; doi:10.1063/1.1673786.
10. Henry Selig, Fred A. Cafasso, Dieter M. Gruen, John G. Malm: „Magnetic Susceptibility of ReF₆“, in: Journal of Chemical Physics, 1962, 36 (12), S. 3440–3444; doi:10.1063/1.1732477.
11. J. Binenboym, H. Selig: J. Inorg. Nucl Chem. Suppl., 1976, S. 231–232.
12. A. J. Edwards, D. Hugill, R. D. Peacock: „New Fluorine Compounds of Technetium“, in: Nature, 1963, 200, S. 672; doi:10.1038/200672a0.
13. D. Hugill, R. D. Peacock: „Some quinquevalent fluorotechnetates“, in: J. Chem. Soc. A, 1966, S. 1339–1341; doi:10.1039/J19660001339.
14. Boris Frlec, Henry Selig, Herbert H. Hyman: „Hydrazinium(+2) Hexafluorometalates(IV) and -(V) in the 4d and 5d Transition Series“, in: Inorg. Chem., 1967, 6 (10), S. 1775–1783; doi:10.1021/ic50056a004.

Literatur

• Gmelins Handbuch der anorganischen Chemie, System Nr. 69, Technetium, Supplement Volume 2, S. 79–83.