Fluoruro de cobalto(III)

Tricloruro de cobalto
Fórmula molecular	?
Identificadores
Número CAS	10026-18-3[1]​
InChI InChI=InChI=1S/Co.3FH/h;3*1H/q+3;;;/p-3 Key: WZJQNLGQTOCWDS-UHFFFAOYSA-K
Propiedades físicas
Densidad	3880 kg/m³; 3,88 g/cm³
Masa molar	115,9284 g/mol
Punto de fusión	927 °C (1200 K)
Valores en el SI y en condiciones estándar (25 ℃ y 1 atm), salvo que se indique lo contrario.
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El fluoruro de cobalto(III) es un compuesto inorgánico de fórmula CoF₃. Es un sólido marrón, altamente reactivo, higroscópico que se utiliza para sintetizar compuestos organofluorados.^[2]​ El CoF₃ es un potente agente de fluoración, siendo el producto CoF₂ .

Síntesis

El CoF₃ se prepara en el laboratorio mediante el tratamiento de CoCl 2 con flúor a 250 °C:^[3]​

${\displaystyle {\mathsf {2CoCl_{2}\ +\ 3F_{2}\ {\xrightarrow {250-300\ ^{\circ }C}}\ 2CoF_{3}\ +\ 3Cl_{2}}}}$

Esta conversión es una reacción redox: Co²⁺ se convierte en CO³⁺ y cloruro a cloro a expensas del flúor, que se convierte en fluoruro. El óxido de cobalto(II) (CoO) y el fluoruro de cobalto(II) (CoF₂) también se pueden convertir a fluoruro de cobalto(III) usando flúor.

${\displaystyle {\mathsf {2CoF_{2}\ +\ F_{2}\ {\xrightarrow {75-200\ ^{\circ }C}}\ 2CoF_{3}}}}$

${\displaystyle {\mathsf {4CoO(OH)\ +\ 6F_{2}\ {\xrightarrow {250-300\ ^{\circ }C}}\ 4CoF_{3}\ +\ 3O_{2}\ +\ 2H_{2}O}}}$

La electrólisis de una solución de fluoruro de cobalto(II) en ácido fluorhídrico concentrado dan en el ánodo un precipitado de 3,5-hidrato de fluoruro de cobalto(III): [1]

${\displaystyle {\mathsf {2CoF_{2}\ +\ 2HF\ +\ 7H_{2}O\ {\xrightarrow {0-10\ ^{\circ }C}}\ 2(CoF_{3}\cdot 3,5H_{2}O)\downarrow }}}$ (ánodo) ${\displaystyle {\mathsf {\ +\ H_{2}\uparrow }}}$ (cátodo)

Reacciones

El CoF₃ se descompone al contacto con el agua para dar oxígeno:

${\displaystyle {\mathsf {4CoF_{3}\ +\ 2H_{2}O\ {\xrightarrow {\ }}\ 4HF+\ 4CoF_{2}+\ O_{2}}}}$

El CoF₃ es higroscópico, formando un dihidrato (CAS # 54496-71-8). Reacciona con fuentes de fluoruro para dar el anión [COF₆]^{3 −}, que es un raro ejemplo de cobalto de alta rotación, octaédrico(III).

Aplicaciones

Se utiliza como suspensión, el CoF₃ convierte los hidrocarburos a perfluorocarbonos :

${\displaystyle {\mathsf {3CoF_{3}\ +\ R-H\ {\xrightarrow {\ }}\ 2CoF_{2}+\ R-F+\ HF}}}$

Tales reacciones son a veces acompañadas por reordenamientos u otras reacciones.^[2]​ El reactivo similar KCoF₄ es más selectivo.^[4]​

Referencias

1. Número CAS
2. Coe, P. L. "Cobalt(III) Fluoride" in Encyclopedia of Reagents for Organic Synthesis (Ed: L. Paquette) 2004, J. Wiley & Sons, New York. doi 10.1002/047084289.
3. Priest, H. F. "Anhydrous Metal Fluorides" Inorganic Syntheses McGraw-Hill: New York, 1950; Vol. 3, pages 171-183.
4. Coe, P. L. "Potassium Tetrafluorocobaltate(III)" in Encyclopedia of Reagents for Organic Synthesis (Ed: L. Paquette) 2004, J. Wiley & Sons, New York. doi 10.1002/047084289.