Tetrafluoruro di selenio

Il tetrafluoruro di selenio è il composto inorganico di formula SeF₄. In condizioni normali è un liquido incolore fumante che reagisce violentemente con l'acqua. È un composto tossico e corrosivo. Si può usare come agente fluorurante in chimica organica (fluorurazione di alcoli, acidi carbossilici e composti carbonilici); rispetto a SF₄ è più vantaggioso perché richiede condizioni più blande ed è un liquido anziché un gas.

Struttura

SeF₄ è un composto molecolare; allo stato gassoso la molecola ha forma ad altalena, con simmetria C_2v, analogamente a SF₄. Questa struttura è in accordo con la teoria VSEPR, che prevede che la coppia di elettroni non condivisa occupi una posizione equatoriale in uno schema di base di bipiramide trigonale. La distanza tra l'atomo di selenio e gli atomi di fluoro assiali è di 177 pm, e l'angolo F–Se–F è di 169,2°. I due atomi di fluoro equatoriali hanno distanza di legame minore (168 pm) con un angolo F–Se–F di 100,6°. In soluzioni diluite questa struttura monomerica è la specie predominante, ma a concentrazione più elevata c'è evidenza di una debole associazione tra molecole SeF₄, e attorno all'atomo di selenio si ha una coordinazione ottaedrica distorta. Anche allo stato solido l'atomo di selenio ha un intorno ottaedrico distorto.

Sintesi

SeF₄ fu descritto per la prima volta nel 1907 da Paul Lebeau, che lo ottenne facendo reagire selenio e fluoro:

$\mathrm{S}\mathrm{e}+2\mathrm{F}{\phantom{A}}_2⟶\mathrm{S}\mathrm{e}\mathrm{F}{\phantom{A}}_4$

SeF₄ si può ottenere anche per fluorurazione del selenio con trifluoruro di cloro, o per reazione del tetrafluoruro di zolfo con diossido di selenio:

$3\mathrm{S}\mathrm{e}+4\mathrm{C}\mathrm{l}\mathrm{F}{\phantom{A}}_3⟶3\mathrm{S}\mathrm{e}\mathrm{F}{\phantom{A}}_4+2\mathrm{C}\mathrm{l}{\phantom{A}}_2$

$\mathrm{S}\mathrm{F}{\phantom{A}}_4+\mathrm{S}\mathrm{e}\mathrm{O}{\phantom{A}}_2⟶\mathrm{S}\mathrm{e}\mathrm{F}{\phantom{A}}_4+\mathrm{S}\mathrm{O}{\phantom{A}}_2$

Reattività

In HF, SeF₄ si comporta come una base debole, più debole di SeF₄ (K_b = 2 x 10^–2) :

SeF₄ + HF ⇄ SeF₃⁺ + [HF]₂^–           (K_b = 4 x 10^–4)

Con SbF₅, AsF₅, NbF₅, TaF₅ e BF₃ si formano addotti ionici contenenti cationi SeF₃⁺.

Con CsF si forma invece l'anione SeF₅^–, che ha struttura di piramide a base quadrata simile alle specie isoelettroniche ClF₅ e BrF₅.

L'anione SeF₆^2– si forma con fluoruro di esametilpiperidinio o fluoruro di 1,2-dimetilpropiltrimetilammonio; ha una struttura ottaedrica distorta, a differenza dell'analogo SeCl₆^2– che ha struttura ottaedrica regolare.

Sicurezza

SeF₄ è un composto tossico e corrosivo, che reagisce violentemente con l'acqua. Provoca ustioni alla pelle, agli occhi, all'apparato respiratorio e a tutte le mucose.