Joodheptafluoride

Joodheptafluoride
Structuurformule en molecuulmodel
Structuurformule van joodheptafluoride
Algemeen
Molecuul­formule	IF7
IUPAC-naam	joodheptafluoride
Andere namen	jood(VII)fluoride
Molmassa	259,893292 g/mol
SMILES	FI(F)(F)(F)(F)(F)F
InChI	1S/F7I/c1-8(2,3,4,5,6)7
CAS-nummer	16921-96-3
EG-nummer	240-981-4
PubChem	85645
Wikidata	Q417165
Fysische eigenschappen
Aggregatie­toestand	gasvormig
Kleur	kleurloos
Dichtheid	2,7 g/cm³
Smeltpunt	4,5 °C
Kookpunt	4,77 °C
Goed oplosbaar in	water
Tenzij anders vermeld zijn standaardomstandigheden gebruikt (298,15 K of 25 °C, 1 bar).
Portaal    Scheikunde

Joodheptafluoride is een interhalogeenverbinding met als brutoformule IF₇. De stof komt voor als een kleurloos gas met een muffe en zure geur, dat oplosbaar is in water.

Synthese

Joodheptafluoride kan bereid worden door difluor bij 90°C door vloeibaar joodpentafluoride te leiden en vervolgens de dampen op te warmen tot 270°C:

${\displaystyle {\ce {IF5 + F2 -> IF7}}}$

Deze methode heeft het nadeel dat door hydrolyse joodpentafluorideoxide (IOF₅) kan gevormd worden. Daarom is een alternatieve methode de reactie van difluor met watervrij kaliumjodide:[1]

${\displaystyle {\ce {KI + 4F2 -> IF7 + KF}}}$

Structuur en eigenschappen

Joodheptafluoride is één der weinige verbindingen die voorkomt in een pentagonaal bipiramidale moleculaire geometrie, zoals voorspeld wordt door de VSEPR-theorie. De puntgroep van de molecule is D_5h, hetgeen bevestigd wordt door spectroscopische metingen. De bindingsafstand tussen jood en fluor is voor de bindingen in de vijfhoek ongeveer gelijk: 186 pm. De axiale fluoratomen staan iets dichterbij (179 pm). Echter, röntgendiffractiemetingen tonen aan dat de 5 fluoratomen in de vijfhoek niet allemaal in hetzelfde vlak liggen en dat de bindingsafstanden ook niet allen even lang zijn.[2]

Joodheptafluoride vormt kleurloze kristallen, die smelten bij 4,5°C (het tripelpunt van de stof). De vloeistof die gevormd wordt is niet lang bestendig, want gaat reeds bij 4,77°C over in de gasfase. De kristallen sublimeren dus bij een druk van 1 atmosfeer.

Het joodatoom is hypervalent, aangezien het 14 valentie-elektronen rond zich draagt in plaats van de gebruikelijke 8 (conform de octetregel).

Toxicologie en veiligheid

Net als andere interhalogeenverbindingen van jood bezit het sterk oxiderende eigenschappen. Daardoor is het gas schadelijk voor de huid en de slijmvliezen. Bij contact met organisch materiaal of organische verbindingen kan brand ontstaan.

Bronnen, noten en/of referenties

1. (en) W.C. Schumb & M.A. Lynch, Jr. (1950) - Iodine Heptafluoride, Industrial & Engineering Chemistry, 42 (7), pp. 1383-1386. Gearchiveerd op 13 februari 2023.
2. (en) R.E. LaVilla & S.H. Bauer (1960). Molecular Structure of Iodine Heptafluoride. J. Chem. Phys. 33 (1): 182. DOI: 10.1063/1.1731074.