Telluuritetrafluoridi (TeF4) — kemiallinen yhdiste, rakenne ja ominaisuudet

Telluuritetrafluoridi (TeF4) — kattava opas yhdisteen rakenteeseen, kemiallisiin ominaisuuksiin, reaktioihin ja käyttömahdollisuuksiin teollisuudessa ja tutkimuksessa.

Telluuri(IV)fluoridi, joka tunnetaan myös nimellä telluuritetrafluoridi, on kemiallinen yhdiste. Sen kemiallinen kaava on TeF₄ . Se sisältää telluuria sen hapetusasteessa +4. Se sisältää myös fluoridi-ioneja.

Rakenne ja sidokset

TeF₄-molekyylissä telluuri on kovalenttisesti sitoutunut neljään fluoriin ja kantaa myös yhtä paria vapaita elektronipareja. Tämän elektronisen ympäristön perusteella molekyyligeometria on elektronisesti trigonaalinen bipyramidi, mutta varsinaisen molekyylimuodon voi kuvata sahalaudaksi (engl. seesaw): yksi vapaa elektroni­pari aiheuttaa poikkeaman täydellisestä symmetriasta.

Te–F-sidokset ovat polaarisia; tasapainossa esiintyy erilaisia aksiaalisiin ja ekvatoriaalisiin asentoihin liittyviä sidonnan pituuksia ja siten erilaista ympäristöä muutamille fluoriatomeille. Faasisidoksissa (esim. kaasu) TeF₄ esiintyy pääasiassa monomeerina, kun taas kiinteässä muodossa yhdisteellä voi olla monomeerisia yksiköitä yhdistäviä siltaavia fluori­atomeja, jolloin telluuri saa useammankin koordinaation (yli 4).

Valmistus

• Yleisin laboratorio- ja teollisuuskäytössä mainittu valmistustapa on telluurin suora fluorointi: Te + 2 F₂ → TeF₄ (lämpötilasta ja reaktio-olosuhteista riippuen syntyy myös TeF₆).
• Muita menetelmiä ovat mm. halogeninvaihtoreaktiot ja välikemialliset reaktiot, joissa käytetään fluorinoivia yhdisteitä kuten rikki‑ tai muut tetrafluoriyhdisteet pelkistävästi tai halidinvaihtoon perustuvia menetelmiä.

Fysikaaliset ja kemialliset ominaisuudet

• Olomuoto: kiinteä aine huoneenlämpötilassa (yhteydestä riippuen voi sublimoitua tai hajota korkeammassa lämpötilassa).
• Reaktiivisuus: TeF₄ hydrolysoituu helposti veden läsnä ollessa muodostaen telluurioksidia/-happoja ja väkevää vetysfluorihappoa (HF).
• Kemiallinen käyttäytyminen: toimii sekä elektrofiilinä että lewis‑happona; voi vastaanottaa ylimääräisiä fluoridi-ioneja muodostaen fluoraattikomplekseja (esim. TeF₅^--tyyppiset lajit) ja sitä voidaan edelleen hapettaa fluorinoivilla aineilla TeF₆:ksi.

Spektriikka ja analytiikka

Te–F‑kirjojen tyypillisiä vibraatioita havaitaan infrapunaspektreissä. Myös ¹⁹F‑NMR on käyttökelpoinen, koska aksiaalisten ja ekvatoriaalisten fluoriatomien kemialliset siirtymät poikkeavat toisistaan, mikä antaa tunnistettavan spektrin TeF₄:lle ja sen muodoille.

Käyttö ja merkitys

• TeF₄ on pääosin erikoiskemian tutkimus‑ ja synteesireagenssi; sillä on rajallinen teollinen käyttö verrattuna yleisempiin fluoriyhdisteisiin.
• Sitä käytetään fluorointireaktioissa ja tutkimuksessa, jossa tarvitaan telluurin fluoro‑yhdisteitä tai sellaisia välituotteita, joiden kautta päästään suurempiin fluorattuihin telluuriyhdisteisiin.

Turvallisuus ja käsittely

• TeF₄ on syövyttävää ja myrkyllistä. Se reagoi veden kanssa muodostaen vetysfluorihappoa (HF), joka on erittäin vaarallinen ja syövyttävä aine.
• Käsittely tulee suorittaa kuivissa ja inertissä olosuhteissa (esim. tyhjiö tai kuivakaasu), asianmukaisin suojavarustein (käsineet, suojavaatteet, hengityssuojaus) ja fume‑kaapissa. Vuodon tai roiskeiden sattuessa tarvitaan erityinen HF‑ensiapu ja neutralisointi sekä lääketieteellinen hoito.

Yhteenveto

Telluuritetrafluoridi (TeF₄) on telluurin +4‑hapetusasteessa oleva fluoriyhdiste, jolla on sahalauta‑molekyyligeometria ja joka on sekä reaktiivinen että hydrolysoituva. Sen käyttö painottuu tutkimukseen ja erikoissynteeseihin; turvallinen käsittely vaatii huomattavaa varovaisuutta ja suojautumista, koska tuote ja sen hydrolyysituotteet ovat vaarallisia.

Hae kirjaimella