Хромилфторид
 | |
| Имена | |
|---|---|
| Название ИЮПАК Дифтор(диоксо)хром | |
| Другие имена Хромилфторид, диоксид хрома дифторид | |
| Идентификаторы | |
3D model ( JSmol ) | |
| ХимическийПаук | |
| Номер ЕС |
|
ПабХим CID | |
| НЕКОТОРЫЙ | |
| Характеристики | |
| CrO 2 F 2 | |
| Молярная масса | 121.991 g·mol −1 |
| Появление | Фиолетово-красные кристаллы |
| Температура плавления | 31,6 ° C (88,9 ° F; 304,8 К) |
| Точка кипения | 30 ° С (86 ° F; 303 К) [1] возвышенный |
| Структура | |
| моноклинический | |
| П2 1 /с, №14 | |
| С 2 в | |
Формульные единицы ( Z ) | 4 |
| Опасности | |
| Безопасность и гигиена труда (OHS/OSH): | |
Основные опасности | окислитель |
| Родственные соединения | |
Родственные соединения | хромилхлорид |
Если не указано иное, данные приведены для материалов в стандартном состоянии (при 25 °C [77 °F], 100 кПа). | |
Хромилфторид — неорганическое соединение формулы CrO 2 F 2 . Это кристаллическое твердое вещество фиолетово-красного цвета, которое плавится до оранжево-красной жидкости. [2]
Структура
[ редактировать ]Жидкие и газообразные CrO 2 F 2 имеет тетраэдрическую геометрию с C 2v симметрией , во многом подобно хлорилу хромила . [3] Хромилфторид димеризуется через фторидные мостики (как O 2 Cr( μ -F) 4 CrO 2 P2 1 /c ) в твердом состоянии, кристаллизуясь в пространственной группе с Z = 4. Длины связей Cr=O составляют около 157 пм , а длины связей Cr–F – 181,7, 186,7 и 209,4 вечера. Хром находится в искаженной октаэдрической позиции с координационным числом 6. [4]
История и подготовка
[ редактировать ]Чистый хромилфторид был впервые выделен в 1952 году, как сообщили Альфред Энгельбрехт и Аристид фон Гроссе . [5] Впервые его наблюдали в виде красного пара в начале 19 века при нагревании смеси плавикового шпата ( CaF 2 ), хроматы и серная кислота . Первоначально считалось, что эти красные пары CrF 6 , хотя некоторые химики предполагали CrO 2 F 2 структура аналогична КрО 2 Cl 2 . [5] О первом умеренно успешном синтезе хромилфторида сообщил Фреденхаген, который исследовал реакцию фторида водорода с хроматами щелочных металлов. Более поздняя попытка привела к тому, что фон Вартенберг приготовил нечистый CrO 2 F 2 обработкой хромилхлорида элементарным фтором . [6] Другую попытку предпринял Вихерт, который обработал HF дихроматом, получив нечистую жидкость. CrO 2 F 2 при −40 °С.
Синтез Энгельбрехта и фон Гросса CrO 2 F 2 и большинство последующих синтезов включают обработку триоксида хрома фторирующим агентом: [5]
- CrO 3 + 2 HF → CrO 2 F 2 + H 2 O
Реакция обратима, так как вода легко гидролизуется. CrO 2 F 2 обратно в КрО 3 .
Подход, опубликованный Георгом Брауэром в Справочнике по препаративной неорганической химии. [1] опирался на подход фон Вартенберга [6] прямого фторирования:
- CrO 2 Cl 2 + F 2 → CrO 2 F 2 + Cl 2
Другие методы включают обработку фторидом хлора , карбонилфторидом или некоторыми гексафторидами металлов:
- CrO 3 + 2 ClF → CrO 2 F 2 + Cl 2 + O 2
- CrO 3 + COF 2 → CrO 2 F 2 + CO 2
- CrO 3 + MF 6 → CrO 2 F 2 + MOF 4 (M = Mo, W)
Грин и Гард сообщают, что последний метод с использованием фторидов вольфрама и молибдена является очень простым и эффективным способом получения больших количеств чистого CrO 2 F 2 . [2] Они сообщили о 100% выходе, когда реакции проводились при 120 °C. Как и ожидалось, исходя из относительной реакционной способности МФ 6 и WF 6 реакция с молибденом протекает легче, чем с вольфрамом. [7]
Реакции
[ редактировать ]Хромилфторид — сильный окислитель, способный превращать углеводороды в кетоны и карбоновые кислоты. Его также можно использовать в качестве реагента при получении других хромильных соединений. [2] Как и некоторые другие фторидные соединения, CrO 2 F 2 реагирует со стеклом и кварцем, поэтому для работы с соединением необходимы пластмассовые или металлические контейнеры, не содержащие кремния. Также изучалась его окислительная способность в неорганических системах. [8] Хромилфторид может обменивать атомы фтора с оксидами металлов.
- CrO 2 F 2 + MO → MF 2 + CrO 3
Хромилфторид также преобразует оксиды бора и кремния во фториды. [8]
Хромилфторид реагирует с фторидами щелочных и щелочноземельных металлов в перфторгептане (растворителе) с образованием фторхроматов оранжевого цвета: [8]
- CrO 2 F 2 + 2 МФ → М 2 [CrO 2 F 4 ]
Хромилфторид также реагирует с кислотами Льюиса , извлекая карбоксилатные лиганды из ангидридов органических кислот и образуя побочный ацилфторид : [8]
- CrO 2 F 2 + 2 (CF 3 CO) 2 O → (CF 3 COO) 2 CrO 2 + 2 CF 3 COF
Хромилфторид образует аддукты со слабыми основаниями NO, № 2 и СО2 .
Окситетрафторид хрома получают фторированием фторида хромила дифторидом криптона : [9]
- CrO 2 F 2 + KrF 2 → CrOF 4 + 0,5 O 2 + Kr
Ссылки
[ редактировать ]- ^ Jump up to: а б Брауэр, Георг (1963) [1960]. «Хромилфторид – CrO
22F
2 " . Справочник по препаративной неорганической химии, том 1 (2-е изд.). Штутгарт; Нью-Йорк: Ferdinand Enke Verlag ; Academic Press, Inc., стр. 258–259. ISBN 978-0-32316127-5 . - ^ Jump up to: а б с Гард, Г.Л. (1986) «Диоксид дифторида хрома (хромилфторид)», Inorg. Синтез. , 24 , 67-69, два : 10.1002/9780470132555.ch20 .
- ^ Хоббс, WE (1958) «Спектры инфракрасного поглощения хромилфторида и хромилхлорида», J. Chem. Физ. 28 ( 6 ), 1220-1222, дои : 10.1063/1.1744372 .
- ^ Супел, Дж.; Абрам, Ю.; Хагенбах, А.; Зеппельт, К. (2007) «Триоксид фторида технеция, TcO 3 F, получение и свойства». Неорг. хим. , 46 ( 14 ), 5591–5595, два : 10.1021/ic070333y .
- ^ Jump up to: а б с Энгельбрехт, А.; фон Гросс, А. (1952) «Чистый хромилфторид», J. Am. хим. Соц. 74 ( 21 ), 5262–5264, два : 10.1021/ja01141a007 .
- ^ Jump up to: а б фон Вартенберг, Х. (1941) «О высших фторидах хрома ( CrF
4 , КрФ
5 и CrO
22F
2 )" [О высших фторидах хрома ( CrF
4 , КрФ
5 и CrO
22F
2 )], Z. Anorg. Allg. Chem. [in German], 247 ( 1-2 ), 135–146, два : 10.1002/zaac.19412470112 . - ^ Грин, ПиДжей; Гард, Г.Л. (1977) «Химия хромилфторида. 5. Новые препаративные пути получения CrO 2 F 2 », Inorg. хим. 16 ( 5 ), 1243–1245, два : 10.1021/ic50171a055 .
- ^ Jump up to: а б с д Браун, SD; Грин, ПиДжей; Гард, Г.Л. (1975) «Химия хромилфторида III: реакции с неорганическими системами», J. Fluorine Chem. 5 ( 3 ), 203-219, два : 10.1016/S0022-1139(00)82482-3 .
- ^ Кристе, Карл О.; Уилсон, Уильям В.; Бугон, Роланд А. (1986). «Синтез и характеристика CrF4O, KrF2.CrF4O и NO+CrF5O-». Неорганическая химия . 25 (13): 2163–2169. дои : 10.1021/ic00233a013 .