23.6. Schwefelhexafluorid
Schwefelhexafluorid ist eine der wichtigsten Verbindungen zwischen Schwefel und einem Halogen. Es gehört zur Klasse der anorganischen Verbindungen und hat die Formel SF6.
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| Bild 1 : |
Bild 2 : |
Struktur
Koordination : Das Schwefelatom befindet sich im Zentrum des Moleküls, die 6 Fluoratome sind an das Schwefelatom gebunden. Da alle 6 Fluoratome äquivalent sind, ordnen sie sich oktaedrisch um das Schwefelatom an. Das heißt, das Schwefelatom befindet sich im Zentrum eines Oktaeders, die Fluoratome an seinen Ecken.
Ansehen : Starten Sie die JSmol–Visualisierung durch Anklicken des Links unter Bild 2.
Herstellung
Schwefelhexafluorid bildet sich direkt aus den Elementen Schwefel und Fluor und wird auch so hergestellt. Damit ist die Produktion von Schwefelhexafluorid neben der Gewinnung von Uranhexafluorid (zur Trennung der Uranisotope) die zweitwichtigste Anwendung von elementarem Fluor.
Eigenschaften und Verwendung
Reaktivität : Schwefelhexafluorid ist sehr reaktionsträge. Es reagiert ungefähr so schwer wie Stickstoff. Dafür gibt es mehrere Gründe :
- Die Schwefel–Fluor–Bindung ist sehr stark. Es würde also viel Energie benötigt, um sie zu spalten.
- Das Schwefelatom wird von den 6 Fluoratomen fast kugelförmig umgeben. Die Schwefel–Fluor–Bindungen liegen vollständig im Innern dieser Kugel, so dass andere Moleküle keinen Angriffspunkt für eine Reaktion finden.
- Das Schwefelatom ist koordinativ gesättigt, d.h. es hat keine freien Elektronenpaare, an denen andere Moleküle angreifen könnten.
- Durch seinen regelmäßigen Bau ist das Schwefelhexafluorid–Molekül völlig unpolar . Dadurch haben polare Moleküle und Ionen keine Stelle, an der sie bevorzugt angreifen könnten.
Bild 3 :
Kalottendarstellung des Schwefelhexafluorid–Moleküls
Schwefelhexafluorid interaktiv
Ansehen : In der Kalottendarstellung in Bild 2 ist deutlich zu erkennen, dass das Schwefelatom (und damit auch die Schwefel–Fluor–Bindungen) durch die Fluoratome fast völlig von der Außenwelt abgeschirmt wird. Starten Sie die JSmol–Visualisierung, indem Sie den Link unter Bild 3 anklicken.
noch mehr Eigenschaften : Schwefelhexafluorid ist nicht nur reaktionsträge, sondern auch ungiftig, hat eine relativ hohe Dichte (etwa 5 mal größer als Luft) und hervorragende elektrische Eigenschaften : eine hohe Dielektrizitätszahl und hohe Durchschlagsfestigkeit.
Verwendung : Die Hauptmenge des Schwefelhexafluorids (weltweit werden mehrere tausend Tonnen pro Jahr produziert) wird als Dielektrikum (= Isolator) in Hochspannungsanlagen und Transformatoren verwendet.
Daneben wird es beim Gießen von Magnesium als Schutzgas benutzt. Flüssiges Magnesium reagiert sowohl mit Sauerstoff als auch mit Stickstoff, so dass diese Gase fern gehalten werden müssen.
Schließlich kann man Schwefelhexafluorid zur Wärmedämmung und zum Lärmschutz in Isolierglasfenstern verwenden. Umweltbedenken sprechen aber dagegen.
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Text
mit vielen Bildern von der Firma Solvay (8,2 MB).
Umwelt
Schwefelhexafluorid, dass in die Atmosphäre kommt, kann einen Beitrag zum
Treibhauseffekt leisten : Ein Molekül Schwefelhexafluorid ist
23.900 mal wirksamer als ein Molekül Kohlendioxid. Daher wurde auf der
Klimakonferenz von Kyoto 1997
beschlossen, die Emissionen von Schwefelhexafluorid zu beobachten und zu senken.
Als Konsequenz sollte man Schwefelhexafluorid nicht für Zwecke einsetzen, bei denen es leicht in die Umwelt gelangen kann. Isolierglasfenster gehören hierzu.
physikalische Eigenschaften
- Sublimationspunkt : -63,8 °C
- Dichte bei 25 °C : 6,409 g/l
- CAS-Nr. : 2551-62-4
Infobereich
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