Loading article…
| |
| 名前 | |
|---|---|
| IUPAC名
ヘプタフルオロタンタル酸二カリウム
| |
| 体系的なIUPAC名
七フッ化タンタル二カリウム(2-) | |
| その他の名前
七フッ化タンタル酸カリウム(V)
フッ化タンタル酸カリウム | |
| 識別子 | |
| |
3Dモデル（JSmol）
|
|
| ケムスパイダー |
|
| ECHA 情報カード | 100.037.245 |
| EC番号 |
|
パブケム CID
|
|
CompTox ダッシュボード ( EPA )
|
|
| |
| |
| プロパティ | |
| K 2 [TaF 7 ] | |
| モル質量 | 392.13グラム/モル |
| 外観 | 白色固体 |
| 密度 | 25℃で4.56g/mL |
| 融点 | 630～820℃（1,166～1,508℉、903～1,093K） |
0.5 g/100 mL (15 °C) [1]
| |
| 危険 | |
| GHSラベル: | |
 
| |
| 危険 | |
| H301、H315、H319、H331、H335 | |
| P261、P264、P270、P271、P280、P301+P310 、P302+P352、P304 +P340、P305+P351+P338、P311、P312、P321、P330、P332+P313、P337+P313、P362、P403+P233、P405、P501 | |
| 致死量または濃度（LD、LC）： | |
LD 50 (平均投与量)
|
110 mg/kg（経口：ラット） |
特に記載がない限り、データは標準状態（25 °C [77 °F]、100 kPa）の材料に関するものです。
 確認する （何ですか ？）
 インフォボックス参照
| |
ヘプタフルオロタンタル酸カリウムは、化学式K 2 [TaF 7 ]の無機化合物です。ヘプタフルオロタンタル酸アニオン[TaF 7 ] 2−のカリウム塩です。この白色の水溶性固体は、タンタルを鉱石から精製する際の中間体であり、金属の前駆体です。[2]
準備
産業
七フッ化タンタル酸カリウムは、金属タンタルの工業生産における中間体です。その生産には、コロンバイトやタンタライトなどのタンタル鉱石をフッ化水素酸と硫酸で浸出させ、水溶性の七フッ化タンタル酸水素を生成します。[2]
- Ta 2 O 5 + 14 HF → 2 H 2 [TaF 7 ] + 5 H 2 O
この溶液は、フッ化カリウムで処理されてK 2 [TaF 7 ] を生成する前に、金属不純物（最も重要なニオブ）を除去するためにいくつかの液液抽出ステップにかけられます。
実験室規模
フッ化水素酸は腐食性と毒性の両方を持ち、扱いにくいため、小規模合成用にいくつかの代替プロセスが開発されています。ヘプタフルオロタンタル酸カリウムは、無水法と湿式法の両方で生成できます。無水法では、次の式に従って、酸化タンタルとフッ化カリウムまたはフッ化アンモニウムを反応させます。 [1] [3]
- Ta 2 O 5 + 4 KHF 2 + 6 HF → 2 K 2 [TaF 7 ] + 5 H 2 O
この方法はもともとベルセリウスによって報告された。[4]
K 2 [TaF 7 ] は、HF 濃度が約 42% 未満であれば、フッ化水素酸溶液から沈殿させることもできます。HF 濃度が高い溶液では、六フッ化タンタル酸カリウム [KTaF 6 ] が生成されます。K 塩は、 五塩化タンタルのフッ化水素酸溶液からも沈殿させることができます。
- 5 HF + 2 KF + TaCl 5 → K 2 [TaF 7 ] + 5 HCl
構造
ヘプタフルオロタンタル酸カリウムには少なくとも 2 つの多形が存在する。α-K 2 [TaF 7 ] が最も一般的な形で、単斜晶系 P 2 1 /c空間群で結晶化する。この構造は、カリウムイオンで相互接続された [TaF 7 ] 2−ユニットで構成される。[TaF 7 ] 2−多面体は、長方形の面の 1 つにキャップ原子が位置する単冠三角柱として記述できる。カリウム原子は 9 配位であり、歪んだ単冠四角柱として見ることができる。重金属の配位球面では、ヘプタフルオロニオブ酸カリウムはタンタル塩に似ている。[5]
230℃を超えると、これはβ-K 2 [TaF 7 ]に変換され、斜方晶系（空間群：P nma）になります。この構造もカリウムイオンと複合陰イオン[TaF 7 ] 2−で構成されています。7配位[TaF 7 ] 2−ユニットの構造は基本的に変化しません。ただし、カリウム原子は、11個または8個のフッ素原子に配位する2つの環境に存在するようになりました。[6] [7]
反応
K 2 [TaF 7 ]は主にナトリウムによる還元で金属タンタルを製造するために使用されます。これは溶融塩中で約800℃で起こり、いくつかの潜在的な経路を経て進行します。[8]
K 2 [TaF 7 ] は加水分解を受けやすい。例えば、K 2 [TaF 7 ]の水溶液を沸騰させると、「マリニャック塩」として知られるオキシフルオロタンタル酸カリウム（K 2 Ta 2 O 3 F 6）が生じる。オキシフルオロタンタル酸カリウムの加水分解と共沈殿を防ぐため、溶液に少量のHFを加える。
参考文献
- ^ ab W. Kwasnik (1963). 「カリウムヘプタフルオロタンタル酸 (V)」。G. Brauer (編)無機化学分取ハンドブック、第 2 版。第 2 巻、ページ数 = 256。NY、NY: Academic Press。
- ^ ab Anthony Agulyanski (2004)。「タンタルとニオブの処理におけるフッ素化学」。Anatoly Agulyanski (編)。タンタルとニオブのフッ化物化合物の化学(第 1 版)。バーリントン: Elsevier。ISBN 9780080529028。
- ^ Agulyansky, A. 「固体、溶解および溶融状態におけるフッ化タンタル酸カリウム」J. Fluorine Chemistry 2003, 155-161. doi :10.1016/S0022-1139(03)00190-8
- ^ J.J.ベルゼリウス・ポッグ。アン。 4、6 (1825#.
- ^ Torardi, CC; Brixner, LH; Blasse, G. ( 1987). 「K 2 TaF 7と K 2 NbF 7の構造と発光」。固体化学ジャーナル。67 (1): 21–25。doi : 10.1016 /0022-459687)90333-1。
- ^ Langer, V. Smrčok, L. Boča, M. 「ジポタシウムヘプタフルオロタンタル酸塩#V#、β-K 2 TaF 7 、 509K」Acta Crystallographica Section E 2006、E62、i91-i93。doi :10.1107/S1600536806009147
- ^ Smrčok, Ľubomír; Brunelli, Michela; Boča, Miroslav; Kucharík, Marian (2008年4月8日). 「993 KにおけるK 2 TaF 7の構造：シンクロトロン粉末データと固体DFT計算の組み合わせによる」. Journal of Applied Crystallography . 41 (3): 634–636. doi :10.1107/S0021889808005876.
- ^ Okabe, Toru H.; Sadoway, Donald R. (1998). 「電子媒介反応としての金属熱還元」Journal of Materials Research . 13 (12): 3372–3377. Bibcode :1998JMatR..13.3372O. doi :10.1557/JMR.1998.0459.