Sēra heksafluorīds

Sēra heksafluorīds
Sēra heksafluorīda struktūrformula un molekulas modelis
Citi nosaukumi	sēra (VI) fluorīds, elegāze
CAS numurs	2551-62-4
Ķīmiskā formula	SF6
Molmasa	146,06 g/mol
Blīvums	6,164 kg/m3
Kušanas temperatūra	-50,7 °C (trīskāršais punkts)
Viršanas temperatūra	-63,8 °C (sublimējas)
Šķīdība ūdenī	1,47 ml/100 g (pie 0 °C)

Sēra heksafluorīds SF₆ ir sēra un fluora binārais savienojums, kurā sēram ir augstākā oksidēšanas pakāpe 6. Sēra heksafluorīds ir bezkrāsaina, smaga (6 reizes smagāka par gaisu) gāze, kas ir ķīmiski inerta un cilvēkam praktiski nekaitīga. Sēra heksafluorīdu sauc arī par elegāzi (saīsinājums no elektriskā gāze), jo to lieto elektrotehnikā kā izolējošu vielu. SF₆ ūdenī šķīst vāji, labi šķīst nitrometānā.

Vēsture

Sēra heksafluorīdu pirmais ieguva franču ķīmiķis Anrī Muasāns (Henri Moissan) savu fluora pētījumu laikā.

Molekulas uzbūve

Sēra heksafluorīda molekulā centrālais sēra atoms ir sp³d² hibridizācijas stāvoklī un veido 6 pilnīgi vienādas hibridizētās orbitāles, tādēļ SF₆ molekulai ir pilnīgi simetriska oktaedra forma.

Iegūšana

Sēra fluorīdu var sintezēt no vienkāršām vielām (sadedzinot sēru fluorā):

S 3F₂ → SF₆

Tas veidojas arī, sadaloties sarežģītākiem sēra fluorīdiem:

S₂F₁₀ → SF₆ SF₄

Ķīmiskās īpašības

SF₆ ir ķīmiski ļoti stabila viela — tā nereaģē ar ūdeni, uz to neiedarbojas ne sārmi, ne skābes.
Hidrolīzes reakcijai SF₆ 3H₂O → SO₃ 6HF Gibsa brīvās enerģijas izmaiņa ir izteikti negatīva (–460 kJ/mol), tātad tā būtu enerģētiski izdevīga. Tomēr reakcija nenorisinās sēra heksafluorīda izteikti zemās reaģētspējas dēļ — tam ir liels jonizācijas potenciāls, turklāt sēra atoms ir pilnībā piesātināts kā koordinatīvi, tā arī vērtības ziņā.

Karsējot reaģē ar metālisku nātriju (vieglāk reakcija norisinās, ja nātrijs ir izšķīdināts amonjakā):

SF₆ 8Na → 6NaF Na₂S

Spēcīgi karsējot (līdz 400 °C) reaģē ar sērūdeņradi:

2SF₆ 6H₂S → S₈ 12HF

Izmantošana

Tā kā sēra heksafluorīds ir ķīmiski inerts, tam ir labas dielektriķa īpašības un liela molekulas masa, to pielieto par gāzveidīgu izolējošu materiālu augstsprieguma elektroiekārtās (ģeneratoros, loka dzēšanas ierīcēs). Elegāzi lieto arī par tehnoloģisko vidi elektronikas rūpniecībā un metalurģijā. Tā kā sēra heksafluorīdam ir liela siltumietilpība, bet zema siltumvadītspēja un viskozitāte, to var izmantot aukstumiekārtās par aukstumnesēju.

Sēra heksafluorīdu lieto medicīnā ultraskaņas izmeklējumu (doplerogrāfijas un ehokardiogrāfijas) kvalitātes uzlabošanai. Ievadot asinīs, tas paaugstina asiņu ultraskaņas atstarošanas spēju un palielina iegūto attēlu izšķirtspēju.

Interesanti fakti

Ieelpojot sēra heksafluorīdu, balss tembrs jūtami pazeminās (tāpat kā, ieelpojot hēliju — paaugstinās).

Literatūra

• N. Ahmetovs. Neorganiskā ķīmija. R:, Zvaigzne, 1978, 336. - 337. lpp.