氟化锂、氟化钠、氟化钾、氟化铝各自特性是什么?

摘要:氟化锂、氟化钠、氟化钾、氟化铝 氟化锂 由于氟化锂溶解度比较低,可以自锂盐溶液中加入氟化钾或氟化铵而使之沉淀的方法。 氟化锂结晶属于立方晶系,熔点为840~844℃, 沸点 1676℃。 氟化锂不形成水合物,曾经报道过有酸性氟化锂,可能是L
氟化锂、氟化钠、氟化钾、氟化铝 氟化锂 由于氟化锂溶解度比较低,可以自锂盐溶液中加入氟化钾或氟化铵而使之沉淀的方法。 氟化锂结晶属于立方晶系,熔点为840~844℃, 沸点 1676℃。 氟化锂不形成水合物,曾经报道过有酸性氟化锂,可能是LiF•HF(i.e. 氟氢化锂)。 LiF和NaF在水中的溶解度(100g中溶解的摩尔数) 温度 /℃ LiF NaF 0 0.0464 0.871 25 0.0513 0.983 35 0.0522 0.989 LiF分子量 25.94 NaF分子量 41.99 氟化锂与其它卤化锂有区别,其低溶解度十分突出。 氟化钠 氟化钠有立方晶格。报道的熔点是980~1040℃,沸点1705℃(蒸气压此时为1atm)。 氟化钠没有吸湿性而只是略溶于水,不形成水合物。,在无水氢氟酸中,溶解度大于氟化锂而小于氟化钾。它与含水的氢氟酸,或无水氢氟酸都可以形成NaF•HF酸性复盐,这是氟化钠已知的唯一酸性HF盐。可以在气流中加热到400℃,此酸性盐中可完全除去氟化氢。 对有机卤化物,氟化钠是温和的氟化剂,它与氟硅酸钠及铝在950~1000℃可定量地发生如下反应: \(\ce{6NaF + 3Na2SiF6 + 4Al -> 4Na3AlF6 + 3Si}\) 这是一种可能的制备冰晶石的方法。 当然,氟化钠有剧毒,曾有限用于杀虫剂。 氟化钾 工业上用氟硅酸钾和碳酸钾加热可以制备氟化钾 \(\ce{K2SiF6 + 2K2CO3 -> 6KF + SiO2 + 2CO2}\) 氟石与碳酸钾或氢氧化钾熔融亦可得到氟化钾,氟化氢与氯化钾作用亦可以得到氟化钾。商业KF由于吸湿性而常含有少量的水,并可能含有氟硅酸盐杂质。 氟化钾具有面心立方晶格(α=5.33Å),熔点约850℃(各报道数据可能有差异),沸点为1500~1505℃。 它易溶于水(每100g水可以溶解氟化钾49.6g),不溶于氨,略溶于甲醇、乙醇或丙酮。可以形成2种水合物KF•4H2O,及KF•2H2O. 氟化钾与过氧化氢也可以形成一个加合物KF•H2O2. 氟化钾相当稳定,即使加热到升华温度也只有少量分解,它常用作氟化剂,如将氯乙酸酯转化为氟乙酸酯,与PCl5加热而可以得到六氟磷酸钾。\(\ce{6KF + PCl5 -> KPF6 + 5KCl}\) 熔融的氟化钾活性很强,可以用于腐蚀耐火材料,不过酸性氟化钾KF•HF效果更强(什么意思?)。 三氟化溴与氟化钾可以结合形成四氟溴酸钾,它(三氟化溴)与银和钡的氟化物也可以形成类似的化合物。指\(\ce{AgBrF4、Ba(BrF4)2}\)。 氟化钾与五氟化碘形成化合物六氟碘酸钾KIF6。 氟化钾与氟化氢可以形成多种酸性盐,其熔点有所不同。 KF•HF(β) 239.0℃; KF•2HF 71.7℃; 2HF•5HF 64.3℃; KF•3HF 65.8℃; KF•4HF 72.0℃; 氟化铝 铝可以形成稳定的AlF3,也可以形成有趣的次氟化铝AlF. 三氟化铝蒸气在1300℃的吸收光谱在靠近2300Å的光带被认为是AlF分子所产生的. AlF蒸气在冷凝后歧化为Al和AlF3. 以下方式都可以得到无水三氟化铝: 金属铝与氟气在红热下反应、1000℃铝与氟化氢反应、灼烧过的氢氧化铝与氟化氢在400~700℃共热、冰晶石或氟化钠与硫酸铝共熔、氟硅酸铝在600℃分解. 三氟化铝的熔点为1040℃,亦不溶于水.与碱的水溶液不作用,与沸腾的硫酸作用也很缓慢. 六氟铝酸盐 有许多重要的含三氟化铝的络盐,最知名的是冰晶石. 1)将氢氢化铝加入到氟化钠或酸性氟化钠水溶液均可以得到冰晶石, 2)或将氢氧化铝溶于过量的氢氟酸,再加入氯化钠或过氧化钠,而沉淀出冰晶石. 3)将氧化铝在NaOH溶液中以氟化铵处理,然后在80℃除去氨气亦可以制备冰晶石. 其它已知的NaF+AlF3的络合物有:\(\ce{5NaF•3AlF3、Na2AlF5、NaAlF4•H2O}\) 等. 其它六氟铝酸盐的溶解度情况(100g水中溶解盐的克数) 六氟铝酸盐 0℃ 25℃ 100℃ \(\ce{Na3AlF6}\) 0.348 0.417 1.35 \(\ce{K3AlF6}\) 0.860 1.429 4.58 \(\ce{(NH4)3AlF6}\) 4.31 7.66 7.42 备注 先记下,再修订错误之处.