Heptafluorotantalato de potasio
| Heptafluorotantalato de potasio | ||
|---|---|---|
| General | ||
| Fórmula estructural |
 | |
| Fórmula molecular | K2[TaF7] | |
| Identificadores | ||
| Número CAS | 16924-00-8[1] | |
| ChemSpider | 28541740 | |
| PubChem | 13848139, 131668391 28146, 13848139, 131668391 | |
| Propiedades físicas | ||
| Masa molar | 391,864232 g/mol | |
El heptafluorotantalato de potasio es un compuesto inorgánico de fórmula K2[TaF7]. Es la sal potásica del anión heptafluorotantalato [TaF7]2-. Este sólido blanco soluble en agua es un producto intermedio en la purificación del tántalo a partir de sus minerales y es el precursor del metal.[2]
Preparación
[editar]Industrial
[editar]El heptafluorotantalato de potasio es un producto intermedio en la producción industrial de tántalo metálico. Su producción implica la lixiviación de minerales de tántalo, como la columbita y la tantalita, con ácido fluorhídrico y ácido sulfúrico para producir el heptafluorotantalato de hidrógeno soluble en agua.[2]
Ta2O5 + 14 HF → 2 H2[TaF7] + 5 H2O
Esta solución se somete a una serie de pasos de extracción líquido-líquido para eliminar las impurezas metálicas (la más importante, el niobio) antes de ser tratada con fluoruro de potasio para producir K2[TaF7]
H2[TaF7] + 2 KF → K2[TaF7] + 2 HF
A escala de laboratorio
[editar]El ácido fluorhídrico es corrosivo y tóxico, por lo que resulta poco atractivo para trabajar con él; por ello, se han desarrollado varios procesos alternativos para síntesis a pequeña escala. El heptafluorotantalato de potasio puede producirse por métodos anhidro y húmedo. El método anhidro implica la reacción del óxido de tántalo con bifluoruro de potasio o bifluoruro de amonio según la siguiente ecuación:[3]
Ta2O5 + 4 KHF2 + 6 HF → 2 K2[TaF7] + 5 H2O
El método fue comunicado originalmente por Berzelius.[4]
El K2[TaF7] también puede precipitarse a partir de soluciones en ácido fluorhídrico siempre que la concentración de HF sea inferior a aproximadamente el 42%. Las soluciones con concentraciones más altas de HF producen hexafluorotantalato de potasio [KTaF6]. La sal K también puede precipitarse a partir de una solución en ácido fluorhídrico de pentacloruro de tántalo:
5 HF + 2 KF + TaCl5 → K2[TaF7] + 5 HCl
Reacciones
[editar]El K2[TaF7] se utiliza principalmente para producir tántalo metálico mediante reducción con sodio. Esto tiene lugar a aproximadamente 800 °C en sal fundida y se produce a través de una serie de vías potenciales.[5]
K2[TaF7] + 5 Na → Ta + 5 NaF + 2 KF
El K2[TaF7] es susceptible de hidrólisis. Por ejemplo, una solución acuosa en ebullición de K2[TaF7] produce oxifluorotantalato de potasio (K2Ta2O3F6), conocido como "sal de Marignac". Para evitar la hidrólisis y la coprecipitación del oxifluorotantalato de potasio, se añade un pequeño exceso de HF a la solución.
Referencias
[editar]- ↑ Número CAS
- ↑ a b Anthony Agulyanski (2004). «Fluorine chemistry in the processing of tantalum and niobium». En Anatoly Agulyanski, ed. Chemistry of Tantalum and Niobium Fluoride Compounds (1st edición). Burlington: Elsevier. ISBN 9780080529028.
- ↑ Agulyansky, A. "Potassium fluorotantalate in solid, dissolved and molten conditions" J. Fluorine Chemistry 2003, 155-161. doi 10.1016/S0022-1139(03)00190-8
- ↑ J. J. Berzelius Pogg. Ann. 4, 6 (1825#.
- ↑ Okabe, Toru H.; Sadoway, Donald R. (1998). «Metallothermic reduction as an electronically mediated reaction». Journal of Materials Research 13 (12): 3372-3377. Bibcode:1998JMatR..13.3372O. doi:10.1557/JMR.1998.0459.
Enlaces externos
[editar]- Esta obra contiene una traducción derivada de «Potassium heptafluorotantalate» de Wikipedia en inglés, concretamente de esta versión, publicada por sus editores bajo la Licencia de documentación libre de GNU y la Licencia Creative Commons Atribución-CompartirIgual 4.0 Internacional.
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