Гексафтороалюминат натрия

Гексафтороалюминат натрия — неорганическое вещество, смешанная соль плавиковой кислоты и металлов алюминия и натрия, с формулой Na₃[AlF₆]. Бесцветные кристаллы, плохо растворимые в воде.

Гексафтороалюминат натрия
Общие
Систематическое наименование	Гексафтороалюминат натрия
Традиционные названия	Фтористый алюминий-натрий
Хим. формула	Na3[AlF6]
Физические свойства
Состояние	Бесцветные кристаллы
Молярная масса	209,94 г/моль
Плотность	2,89; 2,90; 2,97 г/см³
Термические свойства
Температура
• плавления	1000; 1011 °C
Мол. теплоёмк.	216 Дж/(моль·К)
Энтальпия
• образования	-3312 кДж/моль
Давление пара	0 ± 1 мм рт.ст.
Химические свойства
Растворимость
• в воде	0,04 г/100 мл
Оптические свойства
Показатель преломления	1,3389
Классификация
Рег. номер CAS	13775-53-6
PubChem	16693908
Рег. номер EINECS	237-410-6
SMILES	[Na+].[Na+].[Na+].F[Al-3](F)(F)(F)(F)F
InChI	InChI=1S/Al.6FH.3Na/h;6*1H;;;/q+3;;;;;;;3*+1/p-6 REHXRBDMVPYGJX-UHFFFAOYSA-H
RTECS	WA9625000
ChEBI	39289
ChemSpider	11431435 и 140411
Приведены данные для стандартных условий (25 °C, 100 кПа), если не указано иное.
Медиафайлы на Викискладе

ПолучениеПравить

• В природе встречается редкий минерал криолит из группы природных фторидов, химический состав Na₃[AlF₆] с незначительными примесями.
• Из насыщенных растворов фторидов натрия и алюминия:

$\mathsf{3}\mathsf{N}\mathsf{a}\mathsf{F}\mathsf{+}\mathsf{A}\mathsf{l}{\mathsf{F}}_{\mathsf{3}}\stackrel{}{\to }\mathsf{N}{\mathsf{a}}_{\mathsf{3}}\mathsf{[}\mathsf{A}\mathsf{l}{\mathsf{F}}_{\mathsf{6}}\mathsf{]}\downarrow <!--\; \downarrow \; -->$${\mathsf {3NaF+AlF_{3}\ {\xrightarrow {}}\ Na_{3}[AlF_{6}]\downarrow }}$ 

• Действием плавиковой кислоты на гидроксид алюминия и фторид натрия:

$\mathsf{3}\mathsf{N}\mathsf{a}\mathsf{F}\mathsf{+}\mathsf{A}\mathsf{l}\mathsf{(}\mathsf{O}\mathsf{H}{\mathsf{)}}_{\mathsf{3}}\mathsf{+}\mathsf{3}\mathsf{H}\mathsf{F}\stackrel{}{\to }\mathsf{N}{\mathsf{a}}_{\mathsf{3}}\mathsf{[}\mathsf{A}\mathsf{l}{\mathsf{F}}_{\mathsf{6}}\mathsf{]}\downarrow <!--\; \downarrow \; -->\mathsf{+}\mathsf{3}{\mathsf{H}}_{\mathsf{2}}\mathsf{O}$${\mathsf {3NaF+Al(OH)_{3}+3HF\ {\xrightarrow {}}\ Na_{3}[AlF_{6}]\downarrow +3H_{2}O}}$ 

• Обменными реакциями:

$\mathsf{A}\mathsf{l}{\mathsf{F}}_{\mathsf{3}}\mathsf{+}\mathsf{3}\mathsf{N}{\mathsf{H}}_{\mathsf{4}}\mathsf{F}\mathsf{+}\mathsf{3}\mathsf{N}\mathsf{a}\mathsf{N}{\mathsf{O}}_{\mathsf{3}}\stackrel{}{\to }\mathsf{N}{\mathsf{a}}_{\mathsf{3}}\mathsf{[}\mathsf{A}\mathsf{l}{\mathsf{F}}_{\mathsf{6}}\mathsf{]}\downarrow <!--\; \downarrow \; -->\mathsf{+}\mathsf{3}\mathsf{N}{\mathsf{H}}_{\mathsf{4}}\mathsf{N}{\mathsf{O}}_{\mathsf{3}}$${\mathsf {AlF_{3}+3NH_{4}F+3NaNO_{3}\ {\xrightarrow {}}\ Na_{3}[AlF_{6}]\downarrow +3NH_{4}NO_{3}}}$ 

$\mathsf{A}{\mathsf{l}}_{\mathsf{2}}\mathsf{(}\mathsf{S}{\mathsf{O}}_{\mathsf{4}}{\mathsf{)}}_{\mathsf{3}}\mathsf{+}\mathsf{12}\mathsf{N}\mathsf{a}\mathsf{F}\stackrel{}{\to }\mathsf{2}\mathsf{N}{\mathsf{a}}_{\mathsf{3}}\mathsf{[}\mathsf{A}\mathsf{l}{\mathsf{F}}_{\mathsf{6}}\mathsf{]}\downarrow <!--\; \downarrow \; -->\mathsf{+}\mathsf{3}\mathsf{N}{\mathsf{a}}_{\mathsf{2}}\mathsf{S}{\mathsf{O}}_{\mathsf{4}}$${\mathsf {Al_{2}(SO_{4})_{3}+12NaF\ {\xrightarrow {}}\ 2Na_{3}[AlF_{6}]\downarrow +3Na_{2}SO_{4}}}$ 

Физические свойстваПравить

Гексафтороалюминат натрия образует бесцветные кристаллы моноклинной сингонии, пространственная группа P 2₁/n, параметры ячейки a = 0,780 нм, b = 0,561 нм, c = 0,546 нм, β = 90,18°, Z = 2.

Расплав гексафтороалюмината натрия является электролитом и проводит электрический ток.

Химические свойстваПравить

• В расплаве диссоциирует:

$\mathsf{N}{\mathsf{a}}_{\mathsf{3}}\mathsf{[}\mathsf{A}\mathsf{l}{\mathsf{F}}_{\mathsf{6}}\mathsf{]}\stackrel{\stackrel{{\mathsf{1000}}^{\mathsf{o}}\mathsf{C}}{\to }}{\underset{}{\overset{}{\leftarrow }}}\mathsf{3}\mathsf{N}{\mathsf{a}}^{\mathsf{+}}\mathsf{+}\mathsf{[}\mathsf{A}\mathsf{l}{\mathsf{F}}_{\mathsf{6}}{\mathsf{]}}^{\mathsf{3}\mathsf{-<!--\; -\; -->}}$${\mathsf {Na_{3}[AlF_{6}]\ {\stackrel {\xrightarrow {1000^{o}C}}{\xleftarrow[{\ \ \ \ \ \ \ }]{}}}\ 3Na^{+}+[AlF_{6}]^{3-}}}$ 

• При дальнейшем нагревании начинает разлагаться:

$\mathsf{[}\mathsf{A}\mathsf{l}{\mathsf{F}}_{\mathsf{6}}{\mathsf{]}}^{\mathsf{3}\mathsf{-<!--\; -\; -->}}\stackrel{\stackrel{\mathsf{>}{\mathsf{1000}}^{\mathsf{o}}\mathsf{C}}{\to }}{\underset{}{\overset{}{\leftarrow }}}\mathsf{[}\mathsf{A}\mathsf{l}{\mathsf{F}}_{\mathsf{4}}{\mathsf{]}}^{\mathsf{-<!--\; -\; -->}}\mathsf{+}\mathsf{2}{\mathsf{F}}^{\mathsf{-<!--\; -\; -->}}$${\mathsf {[AlF_{6}]^{3-}\ {\stackrel {\xrightarrow {>1000^{o}C}}{\xleftarrow[{\ \ \ \ \ \ \ \ }]{}}}\ [AlF_{4}]^{-}+2F^{-}}}$ 

• Разлагается концентрированными кислотами:

$\mathsf{2}\mathsf{N}{\mathsf{a}}_{\mathsf{3}}\mathsf{[}\mathsf{A}\mathsf{l}{\mathsf{F}}_{\mathsf{6}}\mathsf{]}\mathsf{+}\mathsf{9}{\mathsf{H}}_{\mathsf{2}}\mathsf{S}{\mathsf{O}}_{\mathsf{4}}\stackrel{}{\to }\mathsf{6}\mathsf{N}\mathsf{a}\mathsf{H}\mathsf{S}{\mathsf{O}}_{\mathsf{4}}\mathsf{+}\mathsf{A}{\mathsf{l}}_{\mathsf{2}}\mathsf{(}\mathsf{S}{\mathsf{O}}_{\mathsf{4}}{\mathsf{)}}_{\mathsf{3}}\mathsf{+}\mathsf{12}\mathsf{H}\mathsf{F}\uparrow <!--\; \uparrow \; -->$${\mathsf {2Na_{3}[AlF_{6}]+9H_{2}SO_{4}\ {\xrightarrow {\ }}\ 6NaHSO_{4}+Al_{2}(SO_{4})_{3}+12HF\uparrow }}$ 

• и щелочами:

$\mathsf{N}{\mathsf{a}}_{\mathsf{3}}\mathsf{[}\mathsf{A}\mathsf{l}{\mathsf{F}}_{\mathsf{6}}\mathsf{]}\mathsf{+}\mathsf{4}\mathsf{N}\mathsf{a}\mathsf{O}\mathsf{H}\stackrel{}{\to }\mathsf{N}\mathsf{a}\mathsf{[}\mathsf{A}\mathsf{l}\mathsf{(}\mathsf{O}\mathsf{H}{\mathsf{)}}_{\mathsf{4}}\mathsf{]}\mathsf{+}\mathsf{6}\mathsf{N}\mathsf{a}\mathsf{F}$${\mathsf {Na_{3}[AlF_{6}]+4NaOH\ {\xrightarrow {\ }}\ Na[Al(OH)_{4}]+6NaF}}$ 

ПрименениеПравить

• Компонент электролита при производстве алюминия.
• Металлургический флюс.
• Компонент стёкол и эмалей.
• Наполнитель для резины.
• Относится к многотоннажному производству, цена технического продукта ~1000$/т, чистого ~6$/кг.

ЛитератураПравить

• Лидин Р.А. и др. Химические свойства неорганических веществ: Учеб. пособие для вузов. — 3-е изд., испр. — М.: Химия, 2000. — 480 с. — ISBN 5-7245-1163-0.
• Химическая энциклопедия / Редкол.: Кнунянц И.Л. и др.. — М.: Советская энциклопедия, 1988. — Т. 1. — 623 с.
• Справочник химика / Редкол.: Никольский Б.П. и др.. — 2-е изд., испр. — М.—Л.: Химия, 1966. — Т. 1. — 1072 с.
• Рипан Р., Четяну И. Неорганическая химия. Химия металлов. — М.: Мир, 1971. — Т. 1. — 561 с.