Fluorek rtęci(IV)

Fluorek rtęci(IV)
Nazewnictwo
Nomenklatura systematyczna (IUPAC) fluorek rtęci(IV) lub tetrafluorek rtęci
Inne nazwy i oznaczenia czterofluorek rtęci (dawn.)
Ogólne informacje
Wzór sumaryczny	HgF4
Masa molowa	276,58 g/mol
Budowa Typ hybrydyzacji i VSEPR kwadrat
Podobne związki
Podobne związki	czterofluorek siarki, tetrafluorek uranu

Fluorek rtęci(IV) (tetrafluorek rtęci), HgF₄ – nieorganiczny związek chemiczny z grupy fluorków, sól kwasu fluorowodorowego i rtęci na stopniu utlenienia IV (pierwszy znany związek rtęci(IV)).

Rtęć, podobnie jak inne pierwiastki grupy 12 układu okresowego - cynk i kadm, ma konfigurację elektronową s²d¹⁰ i zasadniczo tworzy wiązania z użyciem orbitalu s. Oznacza to, że najwyższy typowy stopień utlenienia rtęci w związkach wynosi II. Z tego powodu nierzadko prowadzi się spory co do słuszności zaliczania cynkowców do pierwiastków przejściowych.

Rozważania nad wyższymi stopniami utlenienia rtęci pojawiły się w latach siedemdziesiątych XX wieku, zaś przeprowadzone dwadzieścia lat później obliczenia wykazały, że związki rtęci(IV) o konfiguracji d⁸ i geometrii płaskokwadratowej mogą być trwałe w fazie gazowej. Doświadczalnie istnienie tego typu połączeń potwierdzono w roku 2007, otrzymując HgF₄ na matrycy ze stałego neonu i argonu w temperaturze 4 K. Związek wykryto za pomocą spektroskopii w podczerwieni. Analiza w ramach między innymi teorii funkcjonału gęstości wskazuje, że w tworzenie wiązań zaangażowane są orbitale d. Rtęć zachowuje się więc tu jak typowy pierwiastek przejściowy. Niemniej, za W. B. Jensenem można powiedzieć, że warunki, w jakich istnieje HgF₄ daleko odbiegają od typowych warunków równowagowych i połączenie to powinno być traktowane raczej jako wyjątek.

Badania teoretyczne sugerują, że nietypowa w grupie 12 zdolność rtęci do tworzenia tetrafluorku wynika z relatywistycznej mechaniki kwantowej. Z obliczeń wynika, że dla "mniej relatywistycznych" (lżejszych) pierwiastków tej grupy, cynku i kadmu, tetrafluorki byłyby skrajnie niestabilne i rozpadałyby się do difluorków z eliminacją cząsteczki F₂. Z drugiej strony, tetrafluorek syntetycznego pierwiastka 112, copernicium, powinien być stabilniejszy niż rtęci, lecz doświadczalne potwierdzenie takiej ewentualności spotyka się z problemem krótkiego czasu życia samego pierwiastka.

Bibliografia

• Xuefang Wang; Lester Andrews; Sebastian Riedel; Martin Kaupp. Mercury Is a Transition Metal: The First Experimental Evidence for HgF₄. „Angew. Chem. Int. Ed.”. 46 (44), s. 8371–8375, 2007. doi:10.1002/anie.200703710. 
• Elusive Hg(IV) species has been synthesized under cryogenic conditions. European Virtual Institute for Speciation Analysis, 2007-10-12. [dostęp 2012-06-14].
• Sebastian Riedel: High Oxidation States: Mercury tetrafluoride synthesized. psichem.de. [dostęp 2012-06-14].
• William B. Jensen. Is Mercury Now a Transition Element?. „J. Chem. Educ.”. 85, s. 1182-1183, 2008. doi:10.1021/ed085p1182.