Seleeni(IV)fluoridi (SeF4) – määritelmä, rakenne ja ominaisuudet

Seleeni(IV)fluoridi (SeF4) – kattava selitys: määritelmä, molekyylirakenne, kemialainen kaava, hapetusaste +4, ominaisuudet ja turvallisuus.

Seleenitetrafluoridi, joka tunnetaan myös nimillä seleenifluoridi ja seleeni(IV)fluoridi, on kemiallinen yhdiste. Sen kemiallinen kaava on SeF₄ . Se sisältää seleeniä sen hapetusasteessa +4. Se sisältää myös fluoridi-ioneja.

Rakenne ja sidokset

Seleenitetrafluoridin molekyylirakenne perustuu VSEPR-malliin: SeF₄ on niin sanottu "see-saw" -muotoinen molekyyli, joka syntyy trigonaalibipyramidaalisesta perusrakenteesta, jossa yksi elektronipari vie yhtä ekvatoriaalista koordinaatiopaikkaa. Keskuksessa on yksi vapaa elektronipari ja neljä Se–F-sidosta. Tämä johtaa epäsymmetriseen muotoon ja siten pysyvään dipolimomenttiin (molekyyli on polaarinen). Aksiaalisten ja ekvatoriaalisten Se–F-sidosten pituudet poikkeavat toisistaan.

Fysikaaliset ja kemialliset ominaisuudet

• SeF₄ on tyypillisesti väritön neste tai kaasu riippuen lämpötilasta ja paineesta; se on helposti haihtuva ja kosteusherkkä.
• Moolimassa on noin 155 g/mol.
• Yhdiste on kemiallisesti reaktiivinen ja hydrolysoituu vedessä. Hydrolyysissä muodostuu muun muassa seleenihappoa tai seleniittia ja fluorivetyhappoa (HF): SeF₄ + 3 H₂O → H₂SeO₃ + 4 HF.
• SeF₄ voi muodostaa komplekseja Lewis-emästen kanssa ja reagoi halogeenien ja fluoridien kanssa eri oksidaatiotilojen muodostamiseksi.

Valmistus

Yleisin laboratoriossa ja teollisuudessa käytetty valmistusmenetelmä on seleenin suora fluorointi fluorikaasulla:

Se + 2 F₂ → SeF₄

Tällaiset reaktiot ovat voimakkaasti eksotermisiä ja vaativat erityisiä fluorikemian työmenetelmiä, korroosionkestäviä reaktorimateriaaleja ja huolellista työturvallisuutta.

Käyttö ja merkitys

SeF₄:llä on rajallisia, pääosin tutkimus- ja erikoiskemian sovelluksia. Sitä käytetään seleeniyhdisteiden valmistuksessa ja joskus lähtöaineena muiden seleenifluoridien synteesissä tai fluorointireaktioissa. Käyttö on rajoitettua sen voimakkaan reaktiivisuuden ja turvallisuusriskien vuoksi.

Turvallisuus ja käsittely

• Vaarallisuus: SeF₄ on myrkyllistä ja ärsyttävää hengitettynä, ihokosketuksessa tai silmiin joutuessaan. Hydrolyysin yhteydessä vapautuva HF (fluorivetyhappo) on erittäin korroosiivista ja myrkyllistä.
• Käsittely: Työskentely SeF₄:n kanssa edellyttää inerttiä ilmakehää (esim. typpi tai argon), suljettuja järjestelmiä, asianmukaisia hengityssuojaimia, happokestävää suojavarustusta ja hävitysmenettelyjä, jotka neutraloivat fluorivedyn.
• Varastointi: Säilytettävä kuivassa, hyvin tuuletetussa paikassa sopivissa paineastioissa ja erillään veden ja hapettava-aineista.

Yhteenveto

Seleenitetrafluoridi on seleenin +4-oksiditilaa sisältävä fluoriyhdiste, jonka SeF₄-molekyyli on see-saw-muotoinen ja polaarinen. Se on reaktiivinen, kosteusherkkä aine, joka hydrolysoituu muodostaen HF:ää, ja sen käyttö rajoittuu pääasiassa erikoiskemiallisiin sovelluksiin ja tutkimukseen. Jokainen sen käsittely vaatii tiukkoja turvallisuus- ja suojatoimia.

Hae kirjaimella