Il pentafluoruro di cloro è il composto chimico interalogenico del cloro pentavalente, con formula molecolare ClF5. In condizioni standard è un gas incolore, con un odore dolce e pungente. È un composto molto tossico e reattivo, con proprietà fluoruranti molto forti, anche se meno spiccate del trifluoruro di cloro (ClF3). Non ha utilizzi pratici.

Proprietà e struttura molecolare ClF5 è un composto molecolare, esotermico, nonostante l'alta reattività: ΔHƒ° = -255 kJ/mol. La molecola è del tipo AX5E e ha struttura a piramide quadrata, con simmetria C4v, come verificato tramite spettroscopia RMN ad alta risoluzione del nuclide 19F. La struttura è in accordo con la teoria VSEPR.

Le distanze di legame Cl–F sono quelle indicate nella figura; ci sono i legami Cl-F lungo le diagonali del quadrato di base (Cl−Fbasale ~172 pm), che sono più lunghi e quello lungo l'altezza della piramide (Fapicale ~162 pm), più corto. L'angolo Fbasale–Cl–Fapicale è vicino a 90°, ma si ritiene possa essere leggermente minore, come accade in BrF5 e IF5. La struttura piramidale quadrata è analoga a quella dei pentafluoruri di bromo (BrF5) e di iodio (IF5), molecole isoelettroniche di valenza.

Sintesi ClF5 fu sintetizzato per la prima volta nel 1963. Fu ottenuto facendo reagire ClF3 e F2 ad alta pressione ed elevata temperatura:

ClF3 + F2 → ClF5

Si può ottenere anche facendo reagire F2 con tetrafluoroclorati alcalini, come KClF4, RbClF4e CsClF4. Ad esempio:

KClF4 + F2 → ClF5 + KF

Nel 1981 si è trovato che NiF2 è un ottimo catalizzatore per la sintesi di ClF5 a partire da ClF3 e F2.

Reattività ClF5 è un composto estremamente reattivo. È un fluorurante molto forte, superato solo da ClF3. Reagisce violentemente con acqua per formare HF, FClO4, e FClO2.

ClF5 reagisce a bassa temperatura con donatori di ioni fluoruro come CsF o (Me4N)F per formare sali contenenti lo ione ottaedrico [ClF6]–. Ad esempio:

ClF5 + CsF → Cs[ClF6]

Sicurezza ClF5 è un composto chimico molto pericoloso, tossico e corrosivo. Può infiammarsi a contatto con sostanze combustibili. Per contatto con acqua sviluppa HF, anch'esso tossico e corrosivo.

Note

Voci correlate

Pentafluoruro di bromo Pentafluoruro di iodio Trifluoruro di cloro Monofluoruro di cloro Interalogeno

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