Tetrafluoruro di cromo

Tetrafluoruro di cromo
Cella unitaria dell'α-tetrafluoruro di cromo
Nome IUPAC
tetrafluoruro di cromo, fluoruro di cromo(IV)
Caratteristiche generali
Formula bruta o molecolare	CrF4
Massa molecolare (u)	127,990
Aspetto	solido viola
Numero CAS	10049-11-3
PubChem	57346073 e 14468753
SMILES	[F-].[F-].[F-].[F-].[Cr+4]
Proprietà chimico-fisiche
Densità (g/cm3, in c.s.)	2,89
Temperatura di fusione	277 °C (550 K)
Indicazioni di sicurezza

Il tetrafluoruro di cromo o fluoruro di cromo(IV) è il composto binario con formula CrF₄, nel quale il cromo ha lo stato di ossidazione piuttosto inusuale di +4. In condizioni normali è un solido di colore viola quando perfettamente puro, mentre i campioni ottenuti da diverse sintesi possono essere di colorazione varia (verde-nero, marrone) per la presenza di impurezze. Sono note due forme cristalline denominate α-CrF₄ e β-CrF₄.

Struttura

La forma α-CrF₄ cristallizza nel sistema tetragonale, gruppo spaziale P4₂/mnm, con costanti di reticolo a = 829,6 pm e c = 373,7 pm, quattro unità di formula per cella elementare, con simmetria D_4h. La struttura è formata da coppie di ottaedri CrF₆ uniti lungo un lato, collegate in modo da formare colonne.

La forma β-CrF₄ cristallizza nel sistema monoclino, gruppo spaziale C/2c, con costanti di reticolo a = 1457,0 pm, b = 972,0 pm e c = 719,0 pm, β = 102,68°, 16 unità di formula per cella elementare. La struttura è formata da cicli di quattro ottaedri CrF₆ uniti tramite vertici F, a loro volta collegati in modo da formare colonne.

Allo stato gassoso CrF₄ forma molecole tetraedriche isolate; la distanza Cr-F è di 170,6 pm.

Sintesi

Il tetrafluoruro di cromo fu ottenuto per la prima volta nel 1941 da Hans von Wartenberg riscaldando cromo, tricloruro di cromo o trifluoruro di cromo a 350-500 °C in una corrente di fluoro. In questo modo si ottiene la forma α-CrF₄:

${\ce {Cr + 2 F2 -> CrF4}}$

${\ce {2 CrCl3 + 4 F2 -> 2 CrF4 + 3 Cl2}}$

${\ce {2 CrF3 + F2 -> 2 CrF4}}$

La forma β-CrF₄ si ottiene per lenta decomposizione termica di CrF₅ (130 °C, durata 5 mesi):

${\ce {2 CrF5 -> 2 CrF4 + F2}}$

Proprietà e reattività

Il tetrafluoruro di cromo risulta essere un solido poco reattivo, tuttavia viene idrolizzato dall'acqua e con fluoruri può formare le specie CrF−5, CrF2−6 e CrF3−7.

Bibliografia

• (EN) P. Benkič, Z. Mazej e B. Žemva, <1398::AID-ANIE1398>3.0.CO;2-H A New Crystal Modification of Chromium Tetrafluoride: β-CrF₄, in Angew. Chem. Int. Ed., vol. 41, n. 8, 2002, pp. 1398-1399, DOI:10.1002/1521-3773(20020415)41:8<1398::AID-ANIE1398>3.0.CO;2-H.
• (EN) H. C. Clark e Y. N. Sadana, Some Reactions of Chromium Tetrafluoride, in Can. J. Chem., vol. 42, n. 1, 1964, pp. 50-56, DOI:10.1139/v64-008.
• (EN) N. N. Greenwood e A. Earnshaw, Chemistry of the elements, 2ª ed., Oxford, Butterworth-Heinemann, 1997, ISBN 0-7506-3365-4.
• (EN) W. M. Haynes (a cura di), CRC Handbook of Chemistry and Physics, 96ª ed., Boca Raton, CRC Press, 2015, ISBN 978-1-4822-6097-7.
• (EN) L. Hedberg, K. Hedberg, G. L. Gard e J. O. Udeaja, Molecular Structure of Chromium Tetrafluoride in the Gas Phase, in Acta Chem. Scand., 42a, 1988, pp. 318-323, DOI:10.3891/acta.chem.scand.42a-0318.
• (DE) A. F. Holleman e N. Wiberg, Lehrbuch der Anorganischen Chemie, Berlino, Walter de Gruyter, 2007, ISBN 978-3-11-017770-1.
• (EN) C. E. Housecroft e A. G. Sharpe, Inorganic chemistry, 5ª ed., Harlow (England), Pearson Education Limited, 2018, ISBN 978-1-292-13414-7.
• (DE) O. Krämer e B. G. Müller, Zur Struktur des Chromtetrafluorids, in Z. anorg. allg. Chem., vol. 621, n. 11, 1995, pp. 1969-1972, DOI:10.1002/zaac.19956211123.
• (DE) H. Wartenberg, Über höhere Chromfluoride (CrF₄, CrF₅ und CrO₂F₂), in Z. anorg. allg. Chem., vol. 247, n. 1-2, 1941, pp. 135-146, DOI:10.1002/zaac.19412470112.
• (DE) H. V. Wartenberg, Über Chromtetrachlorid, in Z. anorg. allg. Chem., vol. 250, n. 2, 1942, pp. 122-126, DOI:10.1002/zaac.19422500202.

Altri progetti

Altri progetti

• Wikimedia Commons

• Wikimedia Commons contiene immagini o altri file su tetrafluoruro di cromo