フッ化水銀(IV)

フッ化水銀(IV)

識別子
3Dモデル（JSmol）	インタラクティブ画像
InChI InChI=1S/4FH.Hg/h4*1H;/q;;;;+4/p-4 キー: JYXOXCXRRXEIOL-UHFFFAOYSA-J
笑顔 F[Hg](F)(F)F
プロパティ
化学式	水銀4
モル質量	276.58 グラム/モル
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。 はい 確認する （何ですか  ？） はいいいえ インフォボックス参照

フッ化水銀(IV)、HgF ₄は、 + 4 の酸化状態にある水銀を含む最初の水銀化合物として報告されている。水銀は、他の第 12 族元素(カドミウムと亜鉛) と同様に、s ² d ^{10 の}電子配置を持ち、通常は 6s 軌道を含む結合のみを形成する。これは、水銀が通常達成する最高の酸化状態が +2 であることを意味し、このため、水銀は遷移金属ではなく遷移後金属と見なされることがある。HgF _{4 は}2007 年の実験で初めて報告されたが、その存在は依然として議論の的となっている。2008 年に実施された実験では、この化合物を再現できなかった。^{[1] [2]}

水銀のより高い酸化状態についての推測は1970年代から存在し、1990年代の理論計算では、水銀は気相で安定し、正式なd ^{8構成と一致する}平面四角形状になるはずであると予測されていました。しかし、実験的証明は、4 Kの温度で マトリックス分離のために固体ネオンとアルゴンを使用してHgF ₄が初めて調製されるまで、つかめないままでした。この化合物は、赤外分光法を使用して検出されました。^{[3] [4]}密度汎関数理論と結合クラスター計算の分析により、d軌道が結合に関与していることが示されました。これにより、水銀は結局のところ遷移金属とみなされるべきであるという提案につながりました（12族金属は+2を超える酸化状態を持っていないため、遷移金属として含まれない場合があります）。^{[5]しかし、}ウィリアム・B・ジェンセンは、 _{HgF4は非常に非典型的な}非平衡条件下でのみ存在し、例外として考えるべきであると主張して、この結論に異議を唱えた。 ^[6]

理論的研究によると、水銀は12族の天然元素の中では四フッ化物を形成する点で独特であり、この観察は相対論的効果によるものであるとされている。計算によると、「相対論的ではない」元素であるカドミウムと亜鉛の四フッ化物は不安定で、フッ素分子F ₂を脱離して金属二フッ化物錯体を形成する。一方、「相対論的である」合成元素112であるコペルニシウムの四フッ化物はより安定すると予測されている。^[7]しかし、最近の理論的研究では、水銀(IV)、さらにはコペルニシウム(IV)のフッ化物の存在の可能性に疑問が投げかけられている。^[8]

HgF _{4は、元素水銀と}フッ素の反応によって生成されます。

Hg + 2 F ₂ → HgF ₄

HgF _{4 は}マトリックス分離状態では 4 K (-269 °C) でのみ安定です。加熱すると、または HgF ₄分子が互いに接触すると、フッ化水銀 (II)とフッ素に分解します。

HgF ₄ → HgF ₂ + F ₂

HgF _4は反磁性の平面四角形分子である。水銀原子は正式な電子配置が 6s ² 5d ⁸ 6p ⁶であり、したがってオクテット則に従うが、 18 電子則には従わない。HgF ₄はテトラフルオロ金酸アニオンAuFと等電子である。⁻
₄、テトラクロロ金酸塩（AuCl⁻
₄）、四臭化金酸塩（AuBr⁻
₄）、およびテトラクロロ白金酸（PtCl²⁻⁴
_...）陰イオン。