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Kristallstruktur, Phasenumwandlung und Kaliumionenleitfähigkeit von Kaliumtrifluormethylsulfonat

2001; Wiley; Volume: 627; Issue: 7 Linguagem: Inglês

10.1002/1521-3749(200107)627

1521-3749

G. Korus, Martin Jansen,

Inorganic Fluorides and Related Compounds

Nach Guinier-Simon-Untersuchungen ist Kaliumtrifluormethylsulfonat dimorph, mittels DSC wird eine Umwandlungstemperatur von –33 °C und eine Umwandlungsenthalpie von 0.93 ± 0.03 kJ/mol ermittelt. Im Beugungsexperiment erstreckt sich die Phasenumwandlung in die Tieftemperaturmodifikation über einen Temperaturbereich von –63 °C bis –45 °C. Sie ist monoklin mit den Gitterparametern (–120 °C) a = 10.300(3) Å, b = 6.052(1) Å, c = 14.710(4) Å, β = 111.83(2)°. Die Raumtemperaturmodifikation kristallisiert monoklin in der Raumgruppe P21 mit den Gitterparametern a = 10.679(5) Å, b = 5.963(2) Å, c = 14.624(5) Å und β = 111.57(3)° (Z = 6). Nach den Ergebnissen von Einkristallstrukturanalysen ist Kaliumtrifluormethylsulfonat aus drei verschiedenen Kalium-Sauerstoff-Koordinationspolyedern aufgebaut, die so angeordnet sind, daß die koordinierenden SO3CF3-Anionen ovale Kanäle ausbilden, in die alle lipophilen CF3-Gruppen hineinragen. Die Schmelzenthalpie (Fp = 237 °C) von Kaliumtriflat beträgt 13.59 kJ/mol, die spezifische Kaliumionenleitfähigkeit beträgt 3.68 · 10–6 Scm–1 bei 205 °C. Crystal Structure, Phase Transition, and Potassium Ion Conductivity of Potassium Trifluoromethanesulfonate According to the results of temperature dependent powder diffractometry (Guinier-Simon-technique) potassium trifluoromethanesulfonate is dimorphic. The phase transition occurs between –63 °C and –45 °C. The low-temperature modification crystallizes monoclinic with a = 10.300(3) Å, b = 6.052(1) Å, c = 14.710(4) Å, β = 111.83(2)° (–120 °C) and the room-temperature modification with a = 10.679(5) Å, b = 5.963(2) Å, c = 14.624(5) Å, β = 111.57(3)°, Z = 6, P21. According to single crystal structure determination, potassium trifluoromethanesulfonate consists of three different potassium-oxygen-coordination polyhedra, linked by sulfur atoms of the trifluoromethanesulfonate groups. This results in a channel structure with all lipophilic trifluoromethane groups pointing into these channels. By means of DSC, the transition temperature and enthalpy have been determined to be –33 °C and 0.93 ± 0.03 kJ/mol, respectively. The enthalpy of melting (237 °C) for potassium trifluoromethanesulfonate is 13.59 kJ/mol, the potassium ionic conductivity is 3.68 · 10–6 Scm–1 at 205 °C.