Pentafluorure de ruthénium

Pentafluorure de ruthénium
__ Ru     __ F Structure cristalline du pentafluorure de ruthénium
Identification
Nom UICPA	pentafluororuthénium
Nom systématique	fluorure de ruthénium(V)
N^o CAS	14521-18-7
N^o ECHA	100.035.015
N^o CE	238-533-8
PubChem	15797579
SMILES	F[Ru](F)(F)(F)F PubChem, vue 3D
InChI	Std. InChI : vue 3D InChI=1S/5FH.Ru/h5*1H;/q;;;;;+5/p-5 Std. InChIKey : IUSPGFXRAJDYRG-UHFFFAOYSA-I
Apparence	solide cristallisé vert foncé[1]
Propriétés chimiques
Formule	F5Ru
Masse molaire[2]	196,06 ± 0,02 g/mol F 48,45 %, Ru 51,55 %,
Propriétés physiques
T° fusion	86,5 °C[1]
T° ébullition	227 °C[1]
Masse volumique	3,9 g/cm^3[1]
Unités du SI et CNTP, sauf indication contraire.
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Le pentafluorure de ruthénium est un composé chimique de formule RuF₅. Il s'agit d'un solide volatil vert émeraude relativement peu étudié. Il a été produit pour la première fois en 1925 par hasard alors qu'on cherchait à obtenir l'analogue RuF₆ de l'hexafluorure d'osmium[3] OsF₆.

Structure et synthèse

• 
  Tétramère Ru₄F₂₀.

La molécule est formée de tétramères cycliques Ru₄F₂₀ dans lesquels des atomes de ruthénium voisins sont liés par des ponts de fluor. Le composé cristallise dans le système monoclinique selon le groupe d'espace P2₁/a (n^o 14, rang 3) avec pour paramètres cristallins a = 1 247 pm, b = 1 001 pm, c = 542 pm, β = 99,5° et Z = 8[4].

La substance peut être obtenue directement à partir des éléments à environ 300 °C[4] :

2 Ru + 5 F₂ ⟶ 2 RuF₅.

Réactions

Le pentafluorure de ruthénium est hydrolysé par l'eau en donnant un mélange de fluor et d'hydroxydes de ruthénium trivalent et tétravalent. Il se forme du tétroxyde de ruthénium[5] RuO₄.

Avec le difluorure de xénon XeF₂ comme donneur de fluorure, il se forme divers composés ioniques par des réactions de transfert de fluorure, en fonction du rapport entre xénon et ruthénium[6] :

2 XeF₂ + RuF₅ ⟶ [Xe₂F₃][RuF₆] ;

XeF₂ + RuF₅ ⟶ [XeF][RuF₆] ;

XeF₂ + 2 RuF₅ ⟶ [XeF][Ru₂F₁₁].

Avec l'iode I₂, il donne le fluorure de ruthénium(III)[7],[8] RuF₃ :

5 RuF₅ + I₂ ⟶ 5 RuF₃ + 2 IF₅.

Notes et références

1. (en) « Tetraruthenium Eicosafluoride », sur webelements.com (consulté le 12 décembre 2022).
2. Masse molaire calculée d’après « Atomic weights of the elements 2007 », sur www.chem.qmul.ac.uk.
3. (de) Otto Ruff et Ernst Vidic, « Das Rutheniumpentafluorid und ein Verfahren zur Trennung von Platin und Ruthenium », Zeitschrift für anorganische und allgemeine Chemie, vol. 143, n^o 1,‎ 23 février 1925, p. 163-182 (DOI 10.1002/zaac.19251430112, lire en ligne).
4. (en) J. H. Holloway, R. D. Peacock et R. W. H. Small, « 128. The crystal structure of ruthenium pentafluoride », Journal of the Chemical Society (Resumed),‎ 1964, p. 644-648 (DOI 10.1039/jr9640000644, lire en ligne).
5. (en) Tsutomu Sakurai et Akira Takahashi, « Behavior of ruthenium in fluoride-volatility processes—V conversions of RuOF₄, RuF₄, and RuF₅ into RuO₄ », Journal of Inorganic and Nuclear Chemistry, vol. 41, n^o 5,‎ 1979, p. 681-685 (DOI 10.1016/0022-1902(79)80354-1, lire en ligne).
6. (de) Ralf Steudel, Chemie der Nichtmetalle, Synthesen - Strukturen - Bindung - Verwendung, 4^e  éd., 2014, Walter de Gruyter GmbH & Co. KG, Berlin/Boston, p. 570. (ISBN 978-3-11-030439-8)
7. (de) A. F. Holleman, Lehrbuch der anorganischen Chemie, Walter de Gruyter GmbH & Co KG, 2019, p. 1418. (ISBN 978-3-11-083817-6)
8. (en) E. A. Seddon et K. R. Seddon, The Chemistry of Ruthenium, Elsevier, 2013, p. 155. (ISBN 978-1-4832-8990-8)