فلوريد الذهب الثلاثي – AuF3

في الكيمياء إن مركب فلوريد الذهب الثلاثي وبالإنجليزية (Gold(III) fluoride) أو (Gold trifluoride) هو عبارة عن أحد المركبات الكيميائية غير العضوية، ويقع ضمن فئة الفلوريدات وهو مصدر ذهبي غير قابل للذوبان في الماء من أجل استخدامه في التطبيقات الحساسة للأكسجين، ويتكون هذا المركب من عنصر الذهب وعنصر الفلور ويمتلك الصيغة الكيميائية التالية: (AuF3) علما أن لمركبات الفلوريد بشكل عام تطبيقات متنوعة في التقنيات والعلوم الحالية وغيرها، كما ويتوفر فلوريد الذهب بشكل عام في معظم الأحجام.

فلوريد الذهب الثلاثي

• لقد عُرف مركب ثلاثي فلوريد الذهب منذ أكثر من 50 عامًا ولقد تم استخدامه على شكل مادة أولية لمعظم مركبات فلوريد الذهب المعروفة، ولقد تم تحضير مركب ثلاثي فلوريد الذهب (AuF3) أولاً عن طريق الانحلال الحراري لـ (AuF3 · BrF3)، تشكلت إضافة عند معالجة مسحوق الذهب مع مركب (BrF3)، وفي الآونة الأخيرة وجدت طريقة أبسط وأكثر أمانًا من أجل تحضير مركب (AuF3) أكثر نقاء مباشرة من العناصر.

• لقد نشر أن مركب ثلاثي فلوريد الذهب عبارة عن مادة شديدة التفاعل، كما وأنها تتحلل في الماء مع تطور الحرارة من أجل تشكيل (Au (OH)3) و (HF)، كما ونشر أنه يتفاعل أيضًا بشكل عنيف مع المواد العضوية والمركبات التي تسبب اشتعال المواد في كثير من الأحيان، ولقد تمت دراسة بنية الحالة الصلبة لـ (AuF3) لأول مرة بواسطة مسحوق حيود الأشعة السينية، حيث أنه قد اتضح أن المادة كانت من الناحية الهيكلية مختلفة جدًا عن مركب ثلاثي كلوريد الذهب (AuCl3).

• ولقد كان هذا لاحقًا ما أكدته تجربة حيود بلوري واحد للأشعة السينية، إذ وجد أن هيكل هذا المركب يتكون من شكل جسر من سلسلة من بوليمرات حلزونية من الفلور، حيث تكون السلاسل كذلك متصالب (cross-linked) عن طريق ملامسات ضعيفة من الفلور والذهب (2.69 Å)، أما من ناحية مسافات التجسير (Au-F) (2.04 Å) فهي أطول قليلاً من المسافات التي بدون جسر (1.91 Å).

• في المقارنة يخرج مركب (AuCl3) باعتباره ثنائي كلوروبريديد في الحالة الصلبة، ولقد تم مؤخرًا تركيب هياكل طور الغاز لـ (AuX3) علما أن الرمز (X) يتضمن ( F و Cl و Br و I)، وقد تم التحقيق باستخدام الطرق الحسابية وأظهرت النتائج أن هياكل مركبات (AuX3) هي على شكل حرف (T) (C2v)، بسبب تشويه (Jahn-Teller) من الدرجة الأولى، وهنا تكون جزيئات (T-shaped) هذه قادرة على إضعاف (AuCl3) أو البلمرة لـ (AuF3)، اعتمادًا على قوة التفاعلات الكهروستاتيكية بين (Au و Cl أو F) على التوالي.

• يتفاعل مركب ثلاثي فلوريد الذهب مع مجموعة واسعة من فلوريد المعادن من أجل إعطاء مجمعات كاتيونية تحتوي على مستوى مربع من أنيون رباعي فلوروورات [-AuF4]، إن مركب (K [AuF4]) (محضر من معدن الذهب و KCl و BrF3) تم تحضيره لأول مرة في عام 1959 ميلادي، ووجد أن وحدة الخلية (unit cell) مشابهة جدًا لتلك الموجودة في (K [AuBr4]).

• تم الحصول على بيانات حيود مسحوق النيوترونات في بعض السنوات وأكد لاحقًا أن الأنيون يتكون من مستوٍ مربع ذرة من الذهب (III) بمسافات (Au-F) مقدارها (1.95 Å) وبالإضافة إلى ذلك، فإن معبأة بالأنيونات بحيث تكون الاتصالات الثانوية ضعيفة من (Au-F) بمسافة (3.12 Å) كنتيجة، ومنذ ذلك الحين عدد كبير من المركبات التي تحتوي على هذا الأنيون تم تحضيرها وتمييزها باستخدام حيود المسحوق و / أو تقنيات الحيود الأشعة السينية أحادية البلورة.

• علما أن ما سبق يتضمن ( MI[AuF4])، والرمز (M) يشير إلى كلا من التالية: (Li, Na, Rb,Cs)، أما في الصيغة ( MII[AuF4]2) فإن الرمز (M) يشير إلى كلا من التالية:(Pd ,Mg, Ni, Zn, Ba, Cd, Ag, Au, Hg)،كما وأن هناك الصيغ التالية أيضا: (CuF[AuF4])، (O2[AuF4])، (Th2F7[AuF4]) وكذلك أيضا مركبات اللانثانيد (M2F[AuF4]5) والرمز (M) يشير إلى كلا من التالية: (Tb, Dy, Ho ,Er)، وهناك صيغة (MF[AuF4]2) والرمز (M) يشير إلى كلا من التالية: (Tm ,Yb ,Lu).

• لقد تم الحصول على مركب الغازات النبيلة [XeF5] [AuF4] من (BrF3 · AuF3 و XeF6) وقد تم تميزها وتصنيفها من خلال حيود مسحوق الأشعة السينية والتحليل الطيفي لرامان، كما ويمن أن يتأكسد هذا الأنيون بالفلورة مع (KrF2) من أجل إعطاء [XeF5] [AuF6]، لقد تم الحصول على مركب الذهب النبيل (III) الغازي (trans- [AuXe2F2]2+ [SbF6] [Sb2F11]-) من تفاعل معدن الذهب مع (XeF2) في (HF / SbF5) وتم تميزه من خلال حيود أشعة إكس بلورية أحادية.

• تم قياس مسافات (Au-F) لتكون 1.878 Å و 1.981 Å لـ (Au-F) و (Au-F-Sb) على التوالي، وفي الآونة الأخيرة هيكل أشعة X بلورية مفردة منخفضة الدقة لـ (AuF3·BrF3) تم الحصول عليها من الهيكل الذي يتضمن مجموعات مستوية من مركب (BrF4) مع جسرين مستويين من وحدات (AuF4) من خلال روابط يجند (cis-fluoride) فلوريد حتى تعطي بنية الشريط البوليمرية.

• بلورات ثلاثي فلوريد الذهب سداسية تمتلك (a= 5·149, c= 16·26 Å, U= 373·3 ų, D_m= 6·72, Z= 6, D_c= 6·78)، ومجموعة فضاء (P6₁22–D₆^2)، كما وقد تم تحديد الهيكل من إسقاط باترسون وصقله بواسطة المربعات الصغرى ثلاثية الأبعاد، علما أن ثلاثي فلوريد الذهب عبارة عن بوليمر موصول بالفلور، مع ذرات ذهب مرتبطة بترتيبات مستوية مربعة من ذرات الفلور.

• ترتبط كل وحدة مربعة المستوى بوحدتين متجاورتين بواسطة جسور فلور رابطة يجند، مما يعطي حلزونًا سداسيًا لانهائيًا، مع القيم (Au–F (bridging)= 2·04 Å, Au–F (non-bridging)= 1·91 Å, Au–F–Au = 116°..)، يكون ضعف الربط المتقاطع بين السلاسل مع (Au⋯F = 2·69 Å)، ويكمل بيئة ثماني السطوح الرباعية الاستطالة حول كل ذرة ذهب، وثلاثي فلوريد الذهب هو الأقل كثافة من ثلاثي فلوريد المعادن النبيلة، يتوافق هذا وتنسيق ترابط الفلور مع الطبيعة المضادة للترابط لأحد أزواج الإلكترون لتكوين الإلكترون(low-spin d⁸) للذهب منخفض الدوران (III).