Προβολή πηγαίου κώδικα για τη σελίδα Εξαφθοριούχο βολφράμιο

{{Πληροφορίες χημικής ένωσης
|όνομα                          = Εξαφθοριούχο βολφράμιο
|χρώμα τίτλου                   = #5D8AA8
|χρώμα                          = #5D8AA8
|εικόνα δομή                    = Wolframhexafluorid.svg
|μέγεθος εικόνας δομή           = 120
|λεζάντα εικόνας δομή           = 
|εικόνα χημική                  = Tungsten-hexafluoride-3D-balls.png
|μέγεθος εικόνα χημική          = 120
|λεζάντα εικόνα χημική          =
|εικόνα 3D                      = 
|μέγεθος εικόνας 3D             = 
|λεζάντα εικόνας 3D             = 
|εικόνα 2                       = 
|μέγεθος εικόνας 2              = 
|λεζάντα εικόνας 2              =
|εικόνα 3                       =
|μέγεθος εικόνας 3              = 
|λεζάντα εικόνας 3              = 
|όνομα IUPAC                    = Εξαφθοριούχο βολφράμιο
|άλλη ονομασία                  = 
<!-------Ενότητα : Χημικά Αναγνωριστικά------>
|χημικός τύπος                  = WF<sub>6</sub>
|μοριακή μάζα                   = 297,830 [[amu]]
|σύντομος συντακτικός τύπος     = 
|συντομογραφίες                 = 
|CAS numb.                      = 7783-82-6
|SMILES ident.                  = F[W](F)(F)(F)(F)F
|InChI ident.                   = 1S/6FH.W/h6*1H;/q;;;;;;+6/p-6 
|EINECS numb.                   =
|RTECS num.                     = 
|UN num.                        = 
|PubChem CID                    = 522684
|ChemSpiderID                   = 
|κωδικός προσθέτου τροφίμων     = 
|αντίστοιχες τριπλέτες          = 
<!-------- Ενότητα : Ισομέρεια ------->
|ισομέρεια                      = 
|ισομερή θέσης                  = 
|γεωμετρικά ισομερή             =
|οπτικά ισομερή                 = 
<!-------- Ενότητα : Δομή ----------->
|δομή                           = ναι
|διπολική ροπή                  = 0 D
|κρυσταλλική δομή στερεού       = 
|μήκος δεσμού                   = 
|είδος δεσμού                   = 
|πόλωση δεσμού                  = 
|γωνία δεσμού                   = 
|μοριακή γεωμετρία              = [[οκτάεδρο|Οκταεδρική]]
<!-------- Ενότητα : Φυσικές ιδιότητες----------->
|σημείο τήξης                   = 2,3&nbsp;°C
|σημείο βρασμού                 = 17,1&nbsp;°C
|κρίσιμη θερμοκρασία            = 
|κρίσιμη πίεση                  =
|κρίσιμος όγκος                 =
|σταθερά α                      =
|σταθερά β                      =
|πυκνότητα                      = 12,4  kg/m³<br>4.560 kg/m³ (υγρό στους -9&nbsp;°C)
|διαλυτότητα στο νερό           = [[Υδρόλυση|Υδρολύεται]]
|διαλυτότητα σε διαλύτες        = 
|ιξώδες                         = 
|δείκτης διάθλασης              = 
|τάση ατμών                     = 113,2 kPa (20&nbsp;°C)
|εμφάνιση                       = Άχρωμο αέριο
<!---------Ενότητα : Χημικες ιδιότητες--------->
|οξύτητα                        = 
|pI                             = 
|θερμότητα πλήρους καύσης       = 
|βαθμός οκτανίου                = 
|ελάχιστη θερμοκρασία ανάφλεξης = 
|σημείο αυτανάφλεξης            = Άφλεκτο
|αυτοδιάσπαση                   = 
|αυτοδιμερισμός                 =
|αυτοϊσομερίωση                 =
<!--------Ενότητα : Επικινδυνότητα ---------------->
|επικινδυνότητα                 = ναι
|εικόνα κινδύνου 1              = Hazard T.svg
|εικόνα κινδύνου 2              = Hazard C.svg
|εικόνα κινδύνου 3              =
|εικόνα κινδύνου 4              =
|προσδιορισμός κινδύνων         = Τοξικό (T)<br>Διαβρωτικό (C)<br>Δίνει [[υδροφθόριο]] με υδρόλυση
|φράση-R                        = 
|φράση-S                        = 
|MSDS                           = 
|NFPA1                          = 
|NFPA2                          = 
|NFPA3                          = 
|NFPA4                          = 
|άλλοι κίνδυνοι                 = 
<!------Ενότητα : Εκρηκτικό------>
|εκρηκτικό                      = 
|ευαισθησία στην κρούση         =
|ευαισθησία στην τριβή          =
|ταχύτητα έκρηξης               =
<!------Υποσημειώσεις ----->
|υποσημειώσεις                  = 
}}

Το '''εξαφθοριούχο βολφράμιο''' είναι [[ανόργανη ένωση|ανόργανη]] δυαδική [[χημική ένωση|ένωση]], που περιέχει [[βολφράμιο]] και [[φθόριο]], με [[χημικός τύπος|μοριακό τύπο]] '''WF<sub>6</sub>'''. Στις [[κανονικές συνθήκες|κανονικές συνθήκες περιβάλλοντος]], δηλαδή υπό [[πίεση]] 1 [[ατμόσφαιρα (μονάδα)|atm]] και σε [[θερμοκρασία]] 25&nbsp;°C, είναι [[χρώμα|άχρωμο]] [[διάβρωση|διαβρωτικό]] [[αέριο]], με [[πυκνότητα]] περίπου 12,4 [[χιλιόγραμμο|kg]]/[[κυβικό μέτρο|m³]], δηλαδή περί τις 11 φορές βαρύτερο από τον [[ατμόσφαιρα|αέρα]].<ref>{{cite book|url=https://books.google.com/books?id=BpPmFsA4yn4C&pg=PA138|title=Proprietes Physiques des Composes Mineraux|publisher=Ed. Techniques Ingénieur|page=138|author1=Roucan, J.-P.|author2=Noël-Dutriaux, M.-C.}}</ref><ref>[http://www.qualiflow.com/pdf/faq_gas_chart.pdf Gas chart]</ref><ref>{{cite web|url=http://www.vngas.com/pdf/MTG_MSDS/MAT24560000220003-Tungsten-Hexafluoride.pdf|title=Tungsten Hexafluoride MSDS|format=pdf}}{{Dead link|date=Σεπτέμβριος 2019 }}</ref> Το εξαφθοριούχο βολφράμιο είναι από τα βαρύτερα γνωστά αέρια υπό κανονικές συνθήκες περιβάλλοντος.<ref name="b12">{{cite book|url=https://books.google.com/books?id=foLRISkt9gcC|title=Tungsten - Properties, Chemistry, Technology of the Element, Alloys, and Chemical Compounds|publisher=Springer|year=1999|isbn=0-306-45053-4|pages=111, 168|author1=Lassner, E.|author2=Schubert, W.-D.}}</ref>. Χρησιμοποιήθηκε πολύ στην παραγωγή [[Ηλεκτρικό κύκλωμα|κυκλωμάτων]] [[Ημιαγωγός|ημιαγωγών]] και [[Πλακέτα τυπωμένου κυκλώματος|πλακέτες τυπωμένου κυκλώματος]], μέσω της διεργασίας της [[Χημική απόθεση ατμών|χημικής απόθεσης ατμών]], δηλαδή μέσω της [[Αντίδραση αποσύνθεσης|διάσπασης]] του WF<sub>6</sub> και της απόθεσης [[Μέταλλα|μεταλλικού]] βολφραμίου. Αυτό το στρώμα βολφραμίου εξυπηρετεί ως χαμηλής αντίστασης μεταλλική ενδοσύνδεση.<ref>[http://www.timedomaincvd.com/CVD_Fundamentals/films/W_WSi.html Tungsten and Tungsten Silicide Chemical Vapor Deposition - CVD Fundamentals -TimeDomain CVD]</ref>

== Παραγωγή ==

Το εξαφθοριούχο βολφράμιο παράγεται συνήθως με [[Αντίδραση σύνθεσης|ολική σύνθεση]], δηλαδή με την [[εξώθερμη αντίδραση]] μεταξύ (μεταλλικού) βολφραμίου σε μορφή σκόνης και αερίου (στοιχειακού) φθορίου, σε θερμοκρασίες 350-400&nbsp;°C<ref name="synth1">{{cite patent|country=US|status=patent|number=6544889|title=Method for tungsten chemical vapor deposition on a semiconductor substrate|gdate=2003-04-08}}</ref>:<div style="text-align: center;">
<math>\mathrm{W + 3F_2 \xrightarrow{350-400^oC} WF_6}</math>
</div>Το αέριο προϊόν [[Συμπύκνωση|συμπυκνώνεται]] και διαχωρίζεται με [[απόσταξη]] από την κυριότερη πρόσμειξη, που είναι το [[οξυτετραφθοριούχο βολφράμιο]] (WOF<sub>4</sub>), το οποίο συμπαράγεται λόγω της παρουσίας του ατμοσφαιρικού [[οξυγόνο]]υ. Σε μια παραλλαγή αυτής της μεθόδου, μεταλλικό βολφράμιο τοποθετείται σε προθερμασμένο αντιδραστήρα και συμπιέζεται ελαφρά υπό πίεση 8,3 - 13,8 [[Πασκάλ (μονάδα μέτρησης)|kPa]], με την επίδραση συνεχούς ρεύματος εξαφθοριούχου βολφραμίου αναμειγμένου με μικρό ποσοστό αερίου φθορίου.<ref name="synth12">{{cite patent|country=US|status=patent|number=6544889|title=Method for tungsten chemical vapor deposition on a semiconductor substrate|gdate=2003-04-08}}</ref>

Το αέριο φθόριο μπορεί να αντικατασταθεί από [[μονοφθοριούχο χλώριο]] (ClF), [[τριφθοριούχο χλώριο]] (ClF<sub>3</sub>) ή και από [[τριφθοριούχο βρώμιο]] (BrF<sub>3</sub>).

Σύμφωνα με εναλλακτικές διεργασίες, μπορεί επίσης να παραχθεί εξαφθοριούχο βολφράμιο με αντίδραση τριοξειδίου του βολφραμίου (WO<sub>3</sub>) με [[Υδροφθόριο|υδρφθόριο]] (HF), τριφθοριούχο βρώμιο ή [[τετραφθοροπυρίτιο]] (SiF<sub>4</sub>). Ομοίως, εξαφθοριούχο βολφράμιο επίσης μπορεί να ληφθεί και με μετατροπή [[Εξαχλωριούχο βολφράμιο|εξαχλωριούχου βολφραμίου]] (WCl<sub>6</sub>):<ref name="b13">{{cite book|url=https://books.google.com/books?id=foLRISkt9gcC|title=Tungsten - Properties, Chemistry, Technology of the Element, Alloys, and Chemical Compounds|publisher=Springer|year=1999|isbn=0-306-45053-4|pages=111, 168|author1=Lassner, E.|author2=Schubert, W.-D.}}</ref><div style="text-align: center;">
<math>\mathrm{WCl_6 + 6HF \xrightarrow{} WF_6 + 6HCl}</math>

<math>\mathrm{WCl_6 + 2AsF_3 \xrightarrow{} WF_6 + 2AsCl_3}</math>

<math>\mathrm{WCl_6 + 3SbF_5 \xrightarrow{} WF_6 + 3SbF_3Cl_2}</math>
</div>

== Δομή και ιδιότητες ==

Υπό κανονική πίεση και σε θερμοκρασίες πάνω από 17&nbsp;°C, το εξαφθοριούχο βολφράμιο είναι άχρωμο<ref name="b12" /> διαμαγνητικό αέριο. Το [[μόριο]] του εξαφθοριούχου βολφραμίου είναι [[Οκτάεδρο|οκτεδρικό]], με [[Συμμετρία ομάδας|ομάδα συμμετρίας]] σημείων O<sub>h</sub>. Οι [[Χημικός δεσμός|δεσμοί]] W-F έχουν μήκος 183,2 [[Πικόμετρο|pm]].<ref name="CRC">{{RubberBible86th}} p. 4-93.</ref> Σε θερμοκρασίες 2,3-17&nbsp;°C το εξαφθοριούχο βολφράμιο είναι ανοικτοκίτρινο [[υγρό]] με πυκνότητα 3.440 kg/m³ στους 15&nbsp;°C. Στους 2,3&nbsp;°C [[Πήξη|πήζει]] σχηματίζοντας λευκό [[στερεό]] με κυβική [[Κρυσταλλικό σύστημα|κρυσταλλική δομή]], με σταθερές πλέγματος a = 960,3 pm, b = 871,3 pm και c = 504,4 pm και πυκνότητα 4.560 kg/m³. Σε αυτήν (τη στερεή) φάση τα μοριακά μήκη δεσμών W-F είναι 181 pm, ενώ η μέση διαμοριακή απόσταση των κοντινότερων μορίων είναι 312 pm. Ως αέριο, το εξαφθοριούχο βολφράμιο είναι από τα βαρύτερα αέρια που έχουν ανακαλυφθεί, συγκρίνοντας μάλιστα την πυκνότητα 12,4 kg/m³ (που έχει στις κανονικές συνθήκες περιβάλλοντος) με την αντίστοιχη πυκνότητα του [[Ραδόνιο|ραδονίου]] 9,73 kg/m³, που είναι το βαρύτερο [[Χημικό στοιχείο|στοιχειακό]] αέριο. Ως υγρό ή στερεό, το εξαφθοριούχο βολφράμιο έχει μάλλον μέτρια πυκνότητα.<ref>{{cite journal|title=The structures of fluorides XIII: The orthorhombic form of tungsten hexafluoride at 193 K by neutron diffraction|journal=Journal of Solid State Chemistry|issue=4|doi=10.1016/0022-4596(75)90292-3|year=1975|volume=15|pages=360–365|last1=Levy|first1=J.}}</ref> Η [[τάση ατμών]] μεταξύ -70 και 17&nbsp;°C μπορεί να υπολογιστεί από την ακόλουθη σχέση:<div style="text-align: center;">
<math>\mathrm{log_{10}P = 4,55569 - \frac{1021,208}{T+208,45}}</math>
</div>όπου P : η πίεση σε [[Μπαρ (μονάδα μέτρησης)|bar]] και T: η θερμοκρασία σε °C.<ref>Cady, G.H.; Hargreaves, G.B, “Vapour Pressures of Some Fluorides And Oxyfluorides of Molybdenum, Tungsten, Rhenium, and Osmium,” Journal of the Chemical Society, APR 1961, pp. 1568-& DOI: 10.1039/jr9610001568</ref><ref>http://webbook.nist.gov/cgi/cbook.cgi?ID=C7783826&Mask=4&Type=ANTOINE&Plot=on</ref>

== Αντιδράσεις ==
Με την επαφή του με το νερό, το εξαφθοριούχο βολφράμιο δίνει (αρχικά) [[υδροφθόριο]] και οξυφθρορίδια του βολφραμίου, που τελικά σχηματίζουν τριοξείδιο του βολφραμίου:<ref name="b12" /><div style="text-align: center;">
<math>\mathrm{WF_6 + 3H_2O \xrightarrow{} WO_3 + 6HF}</math>
</div>Αντίθετα με κάποια άλλα φθορίδια μετάλλων, το εξαφθοριούχο βολφράμιο δεν είναι χρήσιμο φθοριωτικό μέσο, ούτε ισχυρό [[Οξειδοαναγωγικά σώματα|οξειδωτικό]], αλλά μπορεί να [[Οξειδοαναγωγή|αναχθεί]] σε κίτρινο τετραφθοριούχο βολφράμιο (WF<sub>4</sub>).<ref>{{cite book|title=Chemistry of the Elements|publisher=Butterworth-Heinemann|year=1997|isbn=0-7506-3365-4|edition=2nd|location=Oxford|author1=Greenwood, N.N.|author2=Earnshaw, A.}}</ref>

== Εφαρμογές στη βιομηχανία ημιαγωγών ==

Η κυρίαρχη εφαρμογή του εξαφθοριούχου βολφραμίου είναι στη βιομηχανία ημιαγωγών, όπου χρησιμοποιήθηκε ευρύτατα για την απόθεση μεταλλικού βολφραμίου με τη διεργασία χημικής απόθεσης ατμών. Η επέκταση στη βιομηχανία κατά τις δεκαετίες [[1980|'80]] και [[1990|'90]] κατέληξε στην αύξηση της κατανάλωσης εξαφθοριούχου βολφραμίου, που παραμένει περί τους 200 [[Τόνος (μονάδα μέτρησης)|τόνους]] ετησίως σε παγκόσμια κλίμακα. Το βολφράμιο ως μέταλλο είναι ελκυστικό εξαιτίας της σχετικά υψηλής θερμικής και χημικής σταθερότητάς του, αλλά και εξαιτίας της σχετικά μικρής [[αντιστασιμότητα]]ς (5.6 µΩ·cm) και ηλεκτρομετανάστευσης. Το εξαφθοριούχο βολφράμιο είναι προτιμιταίο σε σύγκριση με άλλες συγγενικές ενώσεις, όπως το εξαχλωριούχο βολφράμιο (WCl<sub>6</sub>) ή το [[εξαβρωμιούχο βολφράμιο]] (WBr<sub>6</sub>), εξαιτίας της υψηλότερης τάσης ατμών, που συνεπάγεται υψηλότερους ρυθμούς απόθεσης. Από το 1967, έχουν αναπτυχθεί και εφαρμοστεί δυο μέθοδοι απόθεσης μεταλλικού βολφραμίου από εξαφθοριούχο βολφράμιο: Η θερμική αποσύνθεση και η αναγωγή με [[υδρογόνο]].<ref name="Aigueperse2">{{cite encyclopedia|author1=Aigueperse, J.|author2=Mollard, P.|author3=Devilliers, D.|author4=Chemla, M.|author5=Faron, R.|author6=Romano, R.|author7=Cuer, J.-P.|title=Fluorine Compounds, Inorganic|editor-last=Ullmann|encyclopedia=Encyclopedia of Industrial Chemistry|year=2005|publisher=Wiley-VCH|location=Weinheim}}</ref> Η απαιτούμενη καθαρότητα του αερίου εξαφθοριούχου βολοφραμίου ποικίλλει μεταξύ 99,98 και 99,9995%, ανάλογα με την εφαρμογή.<ref name="b12" />

== Παραπομπές ==
<references />

{{Ανόργανες ενώσεις φθορίου}}

[[Κατηγορία:Στοιχεία μετάπτωσης]]
[[Κατηγορία:Ανόργανες ενώσεις φθορίου]]