El heptafluorotantalato de potasio es un compuesto inorgánico de fórmula K2[TaF7]. Es la sal potásica del anión heptafluorotantalato [TaF7]2-. Este sólido blanco soluble en agua es un producto intermedio en la purificación del tántalo a partir de sus minerales y es el precursor del metal.
Preparación
Industrial El heptafluorotantalato de potasio es un producto intermedio en la producción industrial de tántalo metálico. Su producción implica la lixiviación de minerales de tántalo, como la columbita y la tantalita, con ácido fluorhídrico y ácido sulfúrico para producir el heptafluorotantalato de hidrógeno soluble en agua.
Ta2O5 + 14HF -> 2H2[TaF7] + 5H2O
Esta solución se somete a una serie de pasos de extracción líquido-líquido para eliminar las impurezas metálicas (la más importante, el niobio) antes de ser tratada con fluoruro de potasio para producir K2[TaF7] por sustitución del catión
H2[TaF7] + 2KF -> K2[TaF7] + 2HF
A escala de laboratorio El ácido fluorhídrico es corrosivo y tóxico, por lo que resulta poco atractivo para trabajar con él; por ello, se han desarrollado varios procesos alternativos para síntesis a pequeña escala. El heptafluorotantalato de potasio puede producirse por métodos anhidro y húmedo. El método anhidro implica la reacción del óxido de tántalo con bifluoruro de potasio o bifluoruro de amonio según la siguiente reacción:Agulyansky, A. "Potassium fluorotantalate in solid, dissolved and molten conditions" J. Fluorine Chemistry 2003, 155-161.
Ta2O5 + 4KHF2 + 6HF -> 2K2[TaF7] + 5H2O
El método fue comunicado originalmente por Berzelius.J. J. Berzelius Pogg. Ann. 4, 6 (1825#.
El K2[TaF7] también puede precipitarse a partir de soluciones en ácido fluorhídrico siempre que la concentración de HF sea inferior a aproximadamente el 42%. Las soluciones con concentraciones más altas de HF producen hexafluorotantalato de potasio [KTaF6]. La sal K también puede precipitarse a partir de una solución en ácido fluorhídrico de pentacloruro de tántalo:
5HF + 2KF + TaCl5 -> K2[TaF7] + 5HCl
Reacciones El K2[TaF7] se utiliza principalmente para producir tántalo metálico mediante reducción con sodio. Esto tiene lugar a aproximadamente 800 °C en sal fundida y se produce a través de una serie de vías potenciales.
K2[TaF7] + 5Na -> Ta + 5NaF + 2KF
El K2[TaF7] es susceptible de hidrólisis. Por ejemplo, una solución acuosa en ebullición de K2[TaF7] produce oxifluorotantalato de potasio (K2Ta2O3F6), conocido como "sal de Marignac". Para evitar la hidrólisis y la coprecipitación del oxifluorotantalato de potasio, se añade un pequeño exceso de HF a la solución.
Referencias
Enlaces externos
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