Дифторид азота
| |||
| |||
| Имена | |||
|---|---|---|---|
| Название ИЮПАК цис- или транс -дифторид азота | |||
| Другие имена цис- или транс -дифтордиазен | |||
| Идентификаторы | |||
| |||
3D model ( JSmol ) |
| ||
| ХимическийПаук | |||
ПабХим CID | |||
| Характеристики | |||
| ФН=НФ | |||
| Молярная масса | 66.011 g·mol −1 | ||
| Появление | Бесцветный газ | ||
| Плотность | 2,698 г/л | ||
| Температура плавления | цис : менее -195 ° C (-319,0 ° F; 78,1 К) транс : -172 ° C (-278 ° F) | ||
| Точка кипения | цис : -105,75 ° C (-158,35 ° F; 167,40 К) транс : -111,45 ° C (-168,61 ° F) | ||
| цис : 0,16 Д транс : 0 Д | |||
| Термохимия | |||
Стандартная энтальпия образование (Δ f H ⦵ 298 ) | цис : 69,5 кДж/моль транс : 82,0 кДж/моль | ||
| Родственные соединения | |||
Другие анионы | Азид | ||
Другие катионы | |||
Родственные соединения | |||
Если не указано иное, данные приведены для материалов в стандартном состоянии (при 25 °C [77 °F], 100 кПа). | |||
Дифторид азота представляет собой химическое соединение с формулой Н 2 Ф 2 . При комнатной температуре это газ, который был впервые идентифицирован в 1952 году как термического разложения продукт азида фтора ( ФН 3 ). Он имеет структуру F-N=N-F и существует как в цис- , так и в транс -изомерах , что типично для диимидов .
Изомеры
[ редактировать ]Цис - изомер имеет C 2v симметрию , а транс -изомер — симметрию C 2h . Эти изомеры могут превращаться друг в друга, но при низкой температуре этот процесс происходит достаточно медленно, поэтому их можно разделить с помощью низкотемпературного фракционирования . [ нужны разъяснения ] - изомер Транс менее термодинамически стабилен. [2] но можно хранить в стеклянных сосудах. Цис - изомер разъедает стекло в течение примерно 2 недель с образованием тетрафторида кремния и закиси азота : [3] [ нужна страница ]
- 2 N 2 F 2 + SiO 2 → SiF 4 + 2 N 2 O
Подготовка
[ редактировать ]Большинство препаратов дифторида азота представляют собой смеси двух изомеров, но их можно получить независимо.
Водный метод предполагает использование N , N -дифтормочевины с концентрированным гидроксидом калия . Это дает выход 40% с втрое большим количеством транс-изомера. [4]
Дифторамин образует твердое нестабильное соединение с фторидом калия (или фторидом рубидия или фторидом цезия ), которое разлагается до дифторида азота. [4]
можно получить фотолизом тетрафторгидразина : и брома Его также [5]
- N 2 F 4 N 2 F 2 + побочные продукты
Реакции
[ редактировать ]Цис - форма дифтордиазена будет реагировать с сильными акцепторами фторид-ионов, такими как пентафторид сурьмы, с образованием линейной [6] [Н≡N-F] + катион (катион фтордиазония [6] ), который образует соль с формулой [Н≡N-F] + [СбФ 6 ] − (гексафторантимонат(V) фтордиазония).
- F−N=N−F + SbF 5 → [N≡N−F] + [СбФ 6 ] −
Аналогичная реакция цис -дифтордиазена с пентафторидом мышьяка дает белую твердую соль формулы [Н≡N-F] + [АсФ 6 ] − [6] (гексафторарсенат(V) фтордиазония).
- F−N=N−F + AsF 5 → [N≡N−F] + [АсФ 6 ] −
В твердой фазе наблюдается Н≡Н и Расстояния связи N-F в [Н≡N-F] + катионы составляют 1,089(9) и 1,257(8) Å соответственно, это одни из самых коротких экспериментально наблюдаемых связей NN и NF.
Ссылки
[ редактировать ]- ^ Лиде, Дэвид Р. (1998). Справочник по химии и физике (87-е изд.). Бока-Ратон, Флорида: CRC Press. стр. 4–73, 5–15, 9–46. ISBN 0-8493-0594-2 .
- ^ Кристе, Карл О.; Диксон, Дэвид А.; Грант, Дэниел Дж.; Хейгес, Ральф; Тэм, Фук С.; Видж, Ашвани; Видж, Вандана; Ван, Цанг-Сю; Уилсон, Уильям В. (2 августа 2010 г.). «Химия дифторида азота. Улучшенные синтезы цис- и транс-N 2 F 2 , Синтез и характеристика N 2 F + Sn 2 F 9 - , Упорядоченная кристаллическая структура N 2 F + Sb 2 F 11 - , Высокоуровневая электроника Расчеты структуры цис-N 2 F 2 , транс-N 2 F 2 , F 2 N=N и N 2 F + и механизма транс-цис-изомеризации N 2 F 2" . Неорганическая химия . 49 (15): 6823–6833. дои : 10.1021/ic100471s . ISSN 0020-1669 . ПМИД 20465274 .
- ^ Гринвуд, Норман Н .; Эрншоу, Алан (1997). Химия элементов (2-е изд.). Баттерворт-Хайнеманн . ISBN 978-0-08-037941-8 .
- ^ Jump up to: а б Сайкс, А.Г. (17 июля 1989 г.). Достижения неорганической химии . Академическая пресса. п. 171. ИСБН 9780080578828 . Проверено 21 июня 2014 г.
- ^ Леон М. Заборовский; и др. (1973), Аарон Уолд и Джон К. Рафф (ред.), Хлородифторамин и дифтордиазен - B. Дифтордиазен (дифторид азота) , Inorganic Syntheses (на немецком языке), vol. 14, McGraw-Hill Book Company, Inc., стр. 34–39.
- ^ Jump up to: а б с Какаче, Фульвио; Грандинетти, Феличе; Пепи, Федерико (1995). «Газообразные ионы фтородиазония. Экспериментальное и теоретическое исследование образования и структуры FN2+» . Неорганическая химия . 34 (6): 1325–1332. дои : 10.1021/ic00110a007 .