오플루오린화 안티모니

오플루오린화 안티모니(Antimony Pentafluoride)는 화학식 SbF5를 가지는 무기 화합물이다. 이 무색의 점성을 가진 액체는 세상에서 가장 강력한 루이스 산이자 초강산의 일종인 플루오로안티몬산의 성분으로, 이 산은 액체상태의 플루오린화 수소산과 오플루오린화 안티모니를 2:1 비로 혼합했을 때 형성되는 가장 강력한 산이다. 거의 모든 알려진 화합물과 반응하는 능력이 주목할 만하다.

제조 
오염화 안티모니(SbCl5)를 무수 플루오린화 수소산과 반응시켜 얻는다.

 SbCl5 + 5 HF → SbF5 + 5 HCl

삼플루오린화 안티모니(SbF3)와 플루오린 기체를 반응시켜 얻는 방법도 있다.

 SbF3 + F2 → SbF5

구조 및 화학반응 
기체 상태의 SbF5는 그림처럼 각각의 플루오린 원자가 도형의 꼭짓점에 위치하는 삼각쌍뿔 모양의 분자 구조를 가지고있으며, 액체 및 고체 상태에서는 보다 복잡한 구조를 가진다.

액체는 각각의 Sb가 팔면체인 중합체를 포함하며 화학식은 [SbF4(μ-F)2]n로 표기한다(μ-F로 기술된 구조는 플루오린 원자가 2개의 SbF4를 연결하고 있는 것을 나타낸다). 결정질은 사면체형 분자기하구조이며, 이는 화학식이 [SbF4(μ-F)]4임을 의미한다. Sb4F4의 사슬에서 안티모니 원자와 플루오린 원자간의 결합간격은 2.02Å이고, 사슬을 형성하지 않는 나머지 플루오린 원자간의 결합간격은 1.82Å로 더 짧다.

관련되어있는 종인 PF5와 AsF5는 고체 및 액체 상태의 단량체이며, 중심 원자의 크기가 더 작기 때문에 결합 능력에 대한 것이 제한된다. BiF5는 중합체로 존재한다.

SbF5가 HF의 브뢴스테드-로우리 산의 산성도를 향상시키는 것과 같은 방식으로, 플루오린의 산화력을 증가시킨다. 이 효과는 산소의 산화로 설명된다.

 2 SbF5  + F2  +  2 O2  →  2 O2+ + 2 SbF6-

또한 오플루오린화 안티모니는 플루오린 화합물로부터 플루오린 기체를 발생시는 화학 반응에 사용되었다.

 4 SbF5 + 2 K2MnF6 → 4 KSbF6 + 2MnF3 + F2

이 반응의 추진력은 SbF5가 지닌 플루오린화 이온과의 높은 친화도에서 비롯된다. 마법산, 플루오로안티몬산 등의 초강산 용액을 제조하기 위해 항상 SbF5를 사용하는 이유이기도 하다.

육플루오린화 안티몬산염 
SbF5는 강력한 루이스 산이며, 예외적으로 플루오린화 이온과 결합하여 육플루오린화 안티몬산염(SbF6-)이라는 매우 안정적인 음이온을 형성한다. 다른 SbF5와 반응하여 대칭적인 분자구조의 부산물을 만든다.

 SbF5 + SbF6- → Sb2F11-

안전성 

 SbF5는 많은 화합물과 격렬하게 반응하여 종종 위험한 플루오린화 수소 기체를 방출하며, 이는 피부와 눈에 대해 부식성이 강하기 때문에 취급에 대단한 주의가 요구된다.

 유리를 녹이기 때문에 납 용기나 테플론 재질의 통에 보관한다.

같이 보기 

 삼플루오린화 안티모니(SbF3)
 오염화 안티모니(SbCl5)
 오플루오린화 인(PF5)
 오플루오린화 비소(AsF5)
 오플루오린화 비스무트(BiF5)

각주 

무기 화합물
플루오린화물
안티모니(V) 화합물
무기산
초강산
금속 할로젠화물