fluoruro de hierro(III)

El fluoruro de hierro(III) , también conocido como fluoruro férrico, es un compuesto inorgánico con la fórmula FeF₃ ₍ H₂O ₎ ₓ _, donde x = 0 o 3. Es de gran interés para los investigadores, a diferencia del cloruro de hierro(III), compuesto relacionado . El fluoruro de hierro(III) anhidro es blanco, mientras que las formas hidratadas son de color rosa pálido. ^{[ 2 ]}

El fluoruro de hierro(III) es un sólido antiferromagnético térmicamente robusto ^{[ 3 ]} que consta de centros de Fe(III) de alto espín , lo cual es consistente con los colores pálidos de todas las formas de este material. Tanto el fluoruro de hierro(III) anhidro como sus hidratos son higroscópicos .

La forma anhidra adopta una estructura simple con centros octaédricos de Fe(III)F₆ _{interconectados} por enlaces lineales Fe-F-Fe. En el lenguaje de la cristalografía , los cristales se clasifican como romboédricos con un grupo espacial R- _3c . ^{[ 4 ]} El motivo estructural es similar al observado en ReO₃ . Aunque el sólido no es volátil, se evapora a altas temperaturas; el gas a 987 °C consiste en FeF₃ _, una molécula plana de simetría _D₃h con tres enlaces Fe-F iguales, cada uno de 176,3 pm de longitud. ^{[ 5 ]} A temperaturas muy altas, se descompone para dar _FeF₂ y _F₂ . ^{[ 4 ]} 

Se conocen dos formas cristalinas —o, más técnicamente, polimorfos— _de FeF₃ ·3H₂O _: las formas α y β. Estas se preparan por evaporación de una solución de HF que contiene ^Fe³⁺ a temperatura ambiente (forma α) y por encima de 50  °C (forma β). El grupo espacial de la forma β es P4/m, mientras que la forma α mantiene un grupo espacial P4/m con una subestructura J6. La forma α sólida es inestable y se transforma en la forma β en cuestión de días. Ambas formas se distinguen por la diferencia en el desdoblamiento cuadrupolar de sus espectros Mössbauer . ^{[ 6 ]}

El fluoruro de hierro(III) anhidro se prepara tratando prácticamente cualquier compuesto de hierro anhidro con flúor. De forma más práctica, y como la mayoría de los fluoruros metálicos, se prepara tratando el cloruro correspondiente con fluoruro de hidrógeno: ^{[ 7 ]}

FeCl₃ + ₃ HF → FeF₃ ₊ 3 HCl

También se forma como una película pasivante al entrar en contacto el hierro (y el acero) con el fluoruro de hidrógeno . ^{[ 8 ]} Los hidratos cristalizan a partir de ácido fluorhídrico acuoso. ^{[ 6 ]}

El material es un aceptor de fluoruro. Con hexafluoruro de xenón forma [XeF ₅ ] ⁺ [FeF ₄ ] ⁻ . ^{[ 4 ]}

_{El FeF₃} puro aún no se conoce entre los minerales. Sin embargo, se conoce su forma hidratada como el mineral fumarólico topsøeíta, muy raro. Generalmente un trihidrato, su química es ligeramente más compleja: FeF[ _F₀.₅ ( _H₂O ) _₀.₅ ] _₄ · _H₂O . ^{[ 9 ] [ 10 ]}

El principal uso comercial del fluoruro de hierro(III) es la producción de cerámica. ^{[ 11 ]}

Algunas reacciones de acoplamiento cruzado son catalizadas por compuestos basados ​​en fluoruro férrico. Específicamente, el acoplamiento de compuestos biarílicos es catalizado por complejos de fluoruro de hierro(II) hidratados con ligandos de carbeno N-heterocíclico . Otros fluoruros metálicos también catalizan reacciones similares. ^{[ 12 ] [ 13 ]} También se ha demostrado que el fluoruro de hierro(III) cataliza la adición quimioselectiva de cianuro a aldehídos para dar cianohidrinas . ^{[ 14 ]}

El material anhidro es un potente agente deshidratante. La formación de fluoruro férrico pudo haber sido la responsable de la explosión de un cilindro de gas fluoruro de hidrógeno. ^{[ 15 ]}

• Inventario Nacional de Contaminantes: Hoja informativa sobre fluoruro y sus compuestos.
• CAMEO Chemicals: Base de datos de materiales peligrosos