Heptafluorotantalato de potasio
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]
| Heptafluorotantalato de potasio | ||
|---|---|---|
| General | ||
| Fórmula estructural |
 | |
| Fórmula molecular | K2[TaF7] | |
| Identificadores | ||
| Número CAS | 16924-00-8[1] | |
| ChemSpider | 28541740 | |
| PubChem | 28146 | |
| Propiedades físicas | ||
| Masa molar | 391,864232 g/mol | |
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.
Datos: Q7234706
