Fluoruro de plata (I)

fluoruro de plata(I) es el compuesto inorgánico de fórmula AgF. Es uno de los tres fluoruros principales de plata, los otros son el subfluoruro de plata y el fluoruro de plata (II). AgF tiene relativamente pocas aplicaciones específicas; se ha empleado como reactivo de fluoración y desililación en síntesis orgánica y en solución acuosa como tratamiento tópico de caries en odontología.

Los hidratos de AgF se presentan como incoloros, mientras que las muestras anhidras puras son amarillas.

Preparación

El fluoruro de plata (I) de alta pureza se puede producir calentando carbonato de plata a 310 °C (590 °F) en un entorno de fluoruro de hidrógeno, en un tubo de platino:

${displaystyle {ce {Ag2CO3 + 2 HF - título 2 AgF + H2O + CO2}}$

Las rutas de laboratorio hacia el compuesto normalmente evitan el uso de fluoruro de hidrógeno gaseoso. Un método es la descomposición térmica del tetrafluoroborato de plata:

${displaystyle {ce {gBF4] AgF + BF3}}$

En una ruta alternativa, el óxido de plata (I) se disuelve en ácido hidrofluorico acuoso concentrado, y el fluoruro de plata se precipita de la solución resultante por acetona.

${displaystyle {ce {g2O + 2 HF - titulada 2 AgF + H2O}}$

Propiedades

Estructura

La estructura de AgF ha sido determinada mediante difracción de rayos X. A temperatura y presión ambiente, el fluoruro de plata(I) existe como el polimorfo AgF-I, que adopta un sistema cristalino cúbico con el grupo espacial Fm3 m en la notación Hermann-Mauguin. La estructura de la sal gema es adoptada por los otros monohaluros de plata. El parámetro de red es 4.936(1) Å, significativamente menor que el de AgCl y AgBr. Los estudios de difracción de neutrones y rayos X han demostrado además que a 2,70 (2) GPa, se produce una transición estructural a un segundo polimorfo (AgF-II) con la estructura de cloruro de cesio y un parámetro de red de 2,945 Å. La disminución asociada en el volumen es de aproximadamente el diez por ciento. Un tercer polimorfo, AgF-III, se forma al reducir la presión a 2,59 (2) GPa y tiene una estructura de arseniuro de níquel inversa. Los parámetros de la red son a = 3,244(2) Å yc = 6,24(1) Å; la estructura de la sal gema se recupera sólo al reducir la presión a 0,9(1) GPa. Los tres polimorfos exhiben un comportamiento no estequiométrico bajo presiones extremas.

Espectroscopia

El fluoruro de plata (I) exhibe propiedades ópticas inusuales. La simple teoría de banda electrónica predice que la absorción de exciton fundamental para AgF estaría más alta que la de AgCl (5.10 eV) y correspondería a una transición de una banda de valence aniónico en cuanto a los otros halides de plata. Experimentalmente, el exciton fundamental para AgF se encuentra en 4.63 eV. Esta discrepancia puede explicarse al positing transición de una banda de valence con un carácter en gran parte plateado 4d-orbital. El índice refractivo de alta frecuencia es 1.73(2).

Fotografías

En contraste con los otros halides de plata, el fluoruro de plata anhydrous (I) no es apreciablemente fotosensible, aunque el dihydrate es. Con esto y la solubilidad del material en el agua considerada, no es sorprendente que haya encontrado poca aplicación en la fotografía, pero puede haber sido una de las sales utilizadas por Levi Hill en su "heliocromía", aunque en 1970 se concedió una patente estadounidense para un método experimental basado en AgF.

Solubilidad

A diferencia de otros haluros de plata, AgF es altamente soluble en agua (1800 g/L) e incluso tiene cierta solubilidad en acetonitrilo. También es único entre los compuestos de plata (I) y los haluros de plata porque forma los hidratos AgF·(H₂O)₂ y AgF·(H ₂O)₄ por precipitación en solución acuosa. Al igual que los fluoruros de metales alcalinos, se disuelve en fluoruro de hidrógeno para dar una solución conductora.

Aplicaciones

Síntesis orgánica

El fluoruro de plata (I) encuentra aplicación en la química de organofluorados para la adición de fluoruro a través de enlaces múltiples. Por ejemplo, AgF se suma a los perfluoroalquenos en acetonitrilo para dar derivados de perfluoroalquilplata (I). También se puede utilizar como reactivo de desulfuración-fluoración en sustratos derivados de tiourea. Debido a su alta solubilidad en agua y disolventes orgánicos, es una fuente conveniente de iones fluoruro y puede usarse para fluorar haluros de alquilo en condiciones suaves. Un ejemplo lo da la siguiente reacción:

Otro método de síntesis orgánica que utiliza fluoruro de plata (I) es la protonación enantioselectiva catalizada por el complejo BINAP-AgF de éteres de sililo enol:

Síntesis inorgánica

La reacción del acetiluro de plata con una solución concentrada de fluoruro de plata(I) da como resultado la formación de un grupo [Ag₁₀]²⁺ en forma de lámpara de araña con endoédricos. acetilenodiuro.

Los fluoruros de tetraalquilamonio se pueden preparar convenientemente en el laboratorio mediante la reacción del bromuro de tetraalquilamonio con una solución acuosa de AgF.

Otro

Es posible recubrir una superficie de silicio con una microcapa de plata uniforme (de 0,1 a 1 μm de espesor) pasando vapor de AgF sobre ella a una temperatura de 60 a 800 °C. La reacción relevante es:

${displaystyle {ce {4 AgF + Si] 4 Ag + SiF4}}$

Múltiples estudios han demostrado que el fluoruro de plata (I) es un agente anticaries eficaz, aunque el mecanismo es objeto de investigación actual. El tratamiento suele ser mediante el tratamiento "atraumático" método, en el que se aplica una solución acuosa de fluoruro de plata (I) al 40% en masa a las lesiones cariosas, seguido del sellado de la dentina con cemento de ionómero de vidrio. Aunque generalmente se reconoce que el tratamiento es seguro, la toxicidad del fluoruro ha sido una preocupación clínica importante en aplicaciones pediátricas, especialmente porque algunas preparaciones comerciales han tenido una contaminación considerable con fluoruro de plata (II) en el pasado. Debido a la inestabilidad de las soluciones concentradas de AgF, ahora se utiliza más comúnmente fluoruro de diamina de plata (Ag(NH₃)₂F). La preparación se realiza mediante la adición de amoníaco a una solución acuosa de fluoruro de plata o mediante la disolución de fluoruro de plata en amoníaco acuoso.