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フッ化クロム(III)

フッ化クロム(III)(Chromium(III) fluoride)は、化学式CrF3の無機化合物である。関連するいくつかの水和物が存在する。緑色の結晶固体で一般的な溶媒には溶けないが、有色の水和物である[Cr(H2O)6]F3や[Cr(H2O)6]F3・3H2Oは、水に溶ける。三水和物は緑色、六水和物は紫色である。無水物は、1100-1200℃で昇華する[3]。

フッ化クロム(III)
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IUPAC名

Chromium(III) fluoride

別称
Chromium trifluoride
識別情報
CAS登録番号 7788-97-8 チェック, 16671-27-5 (三水和物), 123333-98-2 (四水和物)
PubChem 10154021
ChemSpider 8329529 チェック
UNII YK57ASE6UA チェック
RTECS番号 GB6125000
特性
化学式 CrF3
モル質量 108.9913 g/mol (無水物)
163.037 g/mol (三水和物)
181.05 g/mol (四水和物)
外観 緑色結晶固体
密度 3.8 g/cm3 (無水物)
2.2 g/cm3 (三水和物)
融点

1100 °C, 1373 K, 2012 °F (昇華)

水への溶解度 極微量 (無水物)
わずかに可溶 (三水和物)
溶解度 アルコールに不溶
フッ化水素、塩化水素に可溶
磁化率 +4370.0·10−6 cm3/mol
構造
結晶構造 菱面体晶, hR24
空間群 R-3c, No. 167
危険性
許容曝露限界 TWA 1 mg/m3[2]
半数致死量 LD50 150 mg/kg (モルモット、経口)[1]
特記なき場合、データは常温 (25 °C)・常圧 (100 kPa) におけるものである。

構造

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クロム(III)を含むほぼ全ての化合物と同様に、これらの化合物は、八面体のCr中心を持つ。無水物では、6つの配位部位がフッ化物配位子に占められ、これらは隣接するCr中心と架橋している。水和物では、一部または全部のフッ化物配位子が水分子に置換している[4]。

合成

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酸化クロム(III)とフッ化水素酸の反応により合成される[5]。

Cr2O3 + 6 HF + 9 H2O → 2 [Cr(H2O)6]F3

無水物は、フッ化水素と塩化クロムから合成される[6]。

CrCl3 + 3 HF → CrF3 + 3 HCl

また、(NH3)CrF6の熱分解による合成方法もある。 (NH4)3CrF6 → CrF3 + 3NH3 + 3HF

混合原子価のCr2F5も知られている[7]。

利用

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繊維の媒染剤や腐食防止剤としての用途がある。また、フッ化水素によるクロロカーボンのフッ素化を触媒する[8] [9]。

出典

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  1. ^ “Chromium(III) compounds [as Cr(III)]”. 生活や健康に直接的な危険性がある. アメリカ国立労働安全衛生研究所（英語版）（NIOSH）. 2024年12月30日閲覧。
  2. ^ NIOSH Pocket Guide to Chemical Hazards 0141
  3. ^ グリーンウッド, ノーマン; アーンショウ, アラン (1997). Chemistry of the Elements (英語) (2nd ed.). バターワース＝ハイネマン（英語版）. ISBN 978-0-08-037941-8。
  4. ^ F.H. Herbstein, M. Kapon and G.M. Reisner, "Crystal structures of chromium(III) fluoride trihydrate. Structural chemistry of hydrated transition metal fluorides. Thermal decomposition of chromium(III) fluoride nonhydrate" Zeitschrift für Kristallographie 1985, volume 171, pp. 209
  5. ^ Gerd Anger, Jost Halstenberg, Klaus Hochgeschwender, Christoph Scherhag, Ulrich Korallus, Herbert Knopf, Peter Schmidt, Manfred Ohlinger, "Chromium Compounds" in Ullmann's Encyclopedia of Industrial Chemistry, Wiley-VCH, Weinheim, 2005.doi:10.1002/14356007.a07_067
  6. ^ Greenwood, N. N.; & Earnshaw, A. (1997). Chemistry of the Elements (2nd Edn.), Oxford:Butterworth-Heinemann. ISBN 0-7506-3365-4.
  7. ^ Sturm. B.J. Phase Equilibria in the System Chromium(II)Fluoride-Chromium(III) Fluoride. Inorg. Chem., 1962, 1 (3), pp 665–672
  8. ^ Mallikarjuna R. V. N.; Subramanian M. A. Fluoroolefin Manufacturing U.S. Patent 6,031,14, August 6, 1998; n.a.
  9. ^ Ruh R. P.; Davis R. A. Proceess for Fluorinating Aliphatic Halohydrocarbons with a Chromium Fluoride catalyst and process for preparing the catalyst. U.S. Patent 2,745,886, May 15, 1956; n.a.
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