Диоксигенил
 | |
| Имена | |
|---|---|
| Название ИЮПАК Диоксигенил | |
| Идентификаторы | |
| ЧЭБИ | |
| ХимическийПаук | |
Если не указано иное, данные приведены для материалов в стандартном состоянии (при 25 °C [77 °F], 100 кПа). | |
Диоксигенильный ион , O +
2 , представляет собой редко встречающийся оксикатион , в котором оба атома кислорода имеют формальную окисления степень + 1/2 . Формально он получается из кислорода путем удаления электрона :
- О 2 → О +
2+ и −
Изменение энергии в этом процессе называется энергией ионизации молекулы кислорода. По сравнению с большинством молекул эта энергия ионизации очень высока и составляет 1175 кДж/моль. [1] В результате сфера применения химии O +
2 весьма ограничен и действует в основном как одноэлектронный окислитель. [2]
Структура и молекулярные свойства
[ редактировать ]ТО +
2 имеет порядок связи 2,5 и длину связи 112,3 мкм в твердом O 2 [AsF 6 ]. [3] Он изоэлектронен и оксиду азота парамагнитен. [4] Энергия связи 625,1 кДж моль. −1 а частота растяжения 1858 см. −1 , [5] оба из которых высоки по сравнению с большинством молекул.
Синтез
[ редактировать ]Нил Бартлетт продемонстрировал, что диоксигенилгексафторплатинат (O 2 PtF 6 ), содержащий диоксигенильный катион, может быть получен при комнатной температуре прямой реакцией газообразного кислорода (O 2 ) с гексафторидом платины (PtF 6 ): [6]
- О 2 + PtF 6 → [О
2 ] +
[ПтФ
6 ] −
Соединение можно также получить из смеси газов фтора и кислорода в присутствии платиновой губки при 450 °С и из дифторида кислорода ( OF
2 ) выше 400 °С: [6]
- 6 ИЗ
2 + 2 Пт → 2 [О
2 ][ПтФ
6 ] + О
2
При более низких температурах (около 350 °C) тетрафторид платины . вместо диоксигенилгексафторплатината образуется [6] Диоксигенилгексафторплатинат сыграл решающую роль в открытии соединений благородных газов . Наблюдение того, что PtF 6 является достаточно мощным окислителем для окисления O 2 (который имеет первый потенциал ионизации 12,2 эВ ), привело Бартлетта к выводу, что он также должен быть способен окислять ксенон (первый потенциал ионизации 12,13 эВ). Его последующие исследования привели к первому соединению благородного газа , гексафторплатинату ксенона . [7]
ТО +
2 встречается также в аналогичных соединениях вида O 2 MF 6 , где М – мышьяк (As), сурьма (Sb), [8] золото (Ау), [9] ниобий (Nb), рутений (Ru), рений (Re), родий (Rh), [10] ванадий (В), [11] или фосфор (P). [12] Другие формы также засвидетельствованы, включая O 2 GeF 5 и (O 2 ) 2 SnF 6 . [11]
Соли тетрафторбората и гексафторфосфата могут быть получены реакцией дифторида кислорода с трифторидом бора или пентафторидом фосфора при -126 ° C: [12]
- 2 О 2 Ж 2 + 2 БФ 3 → 2 О 2 БФ 4 + Ж 2
- 2 О 2 Ф 2 + 2 ПФ 5 → 2 О 2 ПФ 6 + Ф 2
Эти соединения быстро разлагаются при комнатной температуре:
- 2 О 2 БФ 4 → 2 О 2 + Ф 2 + 2 БФ 3
- 2 О 2 ПФ 6 → 2 О 2 + Ф 2 + 2 ПФ 5
Некоторые соединения, в том числе O 2 Sn 2 F 9 , O 2 Sn 2 F 9 ·0,9HF, O 2 GeF 5 ·HF и O 2 [Hg(HF)] 4 (SbF 6 ) 9, могут быть получены ультрафиолетовым облучением кислорода. и фтор растворяют в безводном фтористом водороде с оксидом металла. [13]
Все попытки подготовить О +
2 с хлор-анионами типа [O
2 ] +
[SbCl
6 ] −
потерпел неудачу.
Реакции
[ редактировать ]Реакция O 2 BF 4 с ксеноном при 173 К (-100 ° C) приводит к образованию белого твердого вещества, предположительно F-Xe-BF 2 , содержащего необычную связь ксенон-бор: [14]
- 2 O 2 BF 4 + 2 Xe → 2 O 2 + F 2 + 2 FXeBF 2
Диоксигенильные соли O 2 BF 4 и O 2 AsF 6 реагируют с монооксидом углерода с образованием оксалилфторида C 2 O 2 F 2 с высоким выходом. [15]
Ссылки
[ редактировать ]- ^ Майкл Клагстон; Розалинда Флемминг (2000). Передовая химия , Издательство Оксфордского университета, ISBN 0-19-914633-0 , ISBN 978-0-19-914633-8 , с. 355.
- ^ Фут, Кристофер С.; Валентин, Джоан С. (1995). Активный кислород в химии . Джоэл Ф. Либман, А. Гринберг. Спрингер. ISBN 0-412-03441-7 .
- ^ Гринвуд, Норман Н .; Эрншоу, Алан (1997). Химия элементов (2-е изд.). Баттерворт-Хайнеманн . ISBN 978-0-08-037941-8 . п. 616
- ^ Коттон, Ф. Альберт ; Уилкинсон, Джеффри ; Мурильо, Карлос А.; Бохманн, Манфред (1999), Передовая неорганическая химия (6-е изд.), Нью-Йорк: Wiley-Interscience, ISBN 0-471-19957-5
- ^ Дж. Шамир; Дж. Биненбойм; Х. Х. Клаассен (1968). «Частота колебаний O 2 + катион». J. Am. Chem. Soc. 90 (22): 6223–6224. doi : 10.1021/ja01024a054 .
- ^ Jump up to: а б с Бартлетт, Нил ; Ломанн, Д.Х. (1962). «Фториды благородных металлов. Часть II. Диоксигенилгексафторплатинат (V), [O
2 ] +
[ПтФ
6 ] −
". J. Chem. Soc. 115 : 5253–5261. doi : 10.1039/jr9620005253 . - ^ Бартлетт, Нил (1962). «Ксенон гексафторплатинат(V), Xe +
[ПтФ
6 ] −
". Proc. Chem. Soc .: 197–236. doi : 10.1039/PS9620000197 . - ^ Янг, Арканзас; Хирата, Т.; Морроу, С.И. (1964). «Получение диоксигенильных солей из дифторида дикислорода». Дж. Ам. хим. Соц. 86 (1): 20–22. дои : 10.1021/ja01055a006 .
- ^ Накадзима, Цуёси (1995). Фторуглеродные и фторидуглеродные материалы: химия, физика и применение . ЦРК Пресс. ISBN 0-8247-9286-6 .
- ^ Василе, Майкл Дж.; Фальконер, Уоррен Э. (1975). «Паровый транспорт диоксигенильных солей». Дж. Хим. Soc., Далтон Транс. 1975 (4): 316–318. дои : 10.1039/DT9750000316 .
- ^ Jump up to: а б Холлеман, Арнольд Ф.; Виберг, Эгон (2001). Неорганическая химия . Академическая пресса. п. 475. ИСБН 0-12-352651-5 .
- ^ Jump up to: а б Соломон, Ирвин Дж.; Брабец, Роберт И.; Уэниши, Рой К.; Кейт, Джеймс Н.; Макдонаф, Джон М. (1964). «Новые диоксигенильные соединения». Неорг. хим. 3 (3): 457. doi : 10.1021/ic50013a036 .
- ^ Мажей, Зоран; Горешник, Евгений (03.02.2020). «Синтез диоксигенильных солей фотохимическими реакциями в жидком безводном фтористом водороде: рентгенокристаллические структуры α- и β-O 2 Sn 2 F 9 , O 2 Sn 2 F 9 ·0,9HF, O 2 GeF 5 ·HF и O 2 [Hg(HF)] 4 (SbF 6 ) 9 " . Неорганическая химия . 59 (3): 2092–2103. doi : 10.1021/acs.inorgchem.9b03518 . ISSN 0020-1669 . ПМК 7307900 . ПМИД 31942804 .
- ^ Гетшель, Коннектикут; Лоос, КР (1972). «Реакция ксенона с диоксигенилтетрафторборатом. Получение FXe-BF 2 ». Журнал Американского химического общества . 94 (9): 3018–3021. дои : 10.1021/ja00764a022 .
- ^ Пернис, Х.; Уиллнер, Х.; Ойен, Р. (2001). «Взаимодействие диоксигенильных солей с 13
CO Образование F 13
С(О) 13
C(O)F». Журнал химии фтора . 112 (2): 277–590. doi : 10.1016/S0022-1139(01)00512-7 .
Внешние ссылки
[ редактировать ]
СМИ, связанные с диоксигенилом, на Викискладе?
