Tetrafluoramoniu
| tetrafluoramoniu | |
|---|---|
| General | |
| Chim. formulă | F₄N+ |
| Clasificare | |
| numar CAS | 30494-78-1 |
| PubChem | 5460510 |
| ChemSpider | 4574019 |
| CHEBI | 30233 |
| ZÂMBETE | |
| [N+](F)(F)(F)F | |
| InChI | |
| InChI=1S/F4N/c1-5(2,3)4/q+1 | |
| Datele se bazează pe condiții standard (25 ℃, 100 kPa) dacă nu este menționat altfel. | |
Tetrafluoramoniul NF 4 + este un cation anorganic complex , care este amoniul , în care toți cei patru atomi de hidrogen sunt înlocuiți cu fluor [1] . Tetrafluoramoniul este un agent oxidant puternic și unul dintre puținii compuși stabili (și singurul fără oxigen) în care azotul are o stare de oxidare de +5.
Structura
Ionul de tetrafluoroamoniu este izoelectronic pentru molecula de tetrafluormetan . În mod similar cu acesta (precum și amoniul), tetrafluoramoniul are o formă tetraedrică obișnuită (atomul de azot în centru, atomi de fluor de-a lungul vârfurilor), lungimea fiecărei legături NF este de aproximativ 124 pm , unghiul dintre fiecare pereche de legături este ≈ 109°28′16″.
Săruri
Ionul de tetrafluoramoniu dă săruri cu o varietate de anioni de fluor, cum ar fi:
- Bifluorura [ HF2 ] - ;
- Tetrafluoroborat [ BF4 ] - , tetrafluoroaluminat [ AlF4 ] - ;
- Tetrafluorobromat [ BrF4 ] - ;
- Pentafluoruri [XF5 ] - unde X = Ge , Sn , Ti ;
- Hexafluoruri [XF6 ] - unde X = P , As , Sb , Bi , Pt ;
- Heptafluoruri [XF7 ] - , unde X = W , U , Xe ;
- Octafluoroxenonat [XeF 8 ] 2− [2]
De asemenea, dă săruri cu oxifluoruri [XF 5 O] - unde X = Br ; [XF5O ] - , unde X = W , U ; săruri ale acidului fluorosulfonic [SO 3 F] -
În ceea ce privește anionii pur oxigen, doar perclorat [NF 4 ] + [ClO 4 ] - [3] și nitratul NF 4 + NO 3 - [4] s-au obținut cu ei pentru tetrafluoramoniu , această din urmă sare este interesantă deoarece atât în cation, cât și în anion, azotul are cea mai mare stare de oxidare posibilă de +5.
Obținerea
Sărurile de tetrafluoramoniu sunt sintetizate prin oxidarea trifluorurii de azot cu fluor în prezența acizilor Lewis puternici (de obicei acizi fluorici) care acționează ca acceptori de ioni de fluor. Sinteza originală realizată de Thalberg, Ruick și Stringham în 1966 a folosit pentafluorura de antimoniu [5] :
![{\displaystyle {\mathsf {NF_{3}+SbF_{5}+F_{2}\rightarrow [NF_{4}][SbF_{6}]}}}](https://wikimedia.org/api/rest_v1/media/math/render/svg/c2538764de6ad4cee5b270baa4ce771358daa32d)
În mod similar, cu încălzire moderată, se realizează sinteza hexafluorarsenatului de tetrafluoramoniu [5] :
![{\displaystyle {\mathsf {NF_{3}+AsF_{5}+F_{2}\rightarrow [NF_{4}][AsF_{6}]}}}](https://wikimedia.org/api/rest_v1/media/math/render/svg/7d58729139d8a33f2e6a836885b5307a59de73a1)
Reacția fluorului, trifluorurii de bor și trifluorurii de azot la 800 °C dă tetrafluoroborat de tetrafluoroamoniu [6] , ceea ce este interesant prin faptul că ambii ioni complecși care îl formează sunt izoelectronici:
![{\displaystyle {\mathsf {NF_{3}+BF_{3}+F_{2}\rightarrow [NF_{4}][BF_{4}]}}}](https://wikimedia.org/api/rest_v1/media/math/render/svg/662b2b03960781a6d827d155a055ecb106852ddd)
Sărurile de tetrafluoramoniu pot fi, de asemenea, obținute prin oxidarea trifluorurii de azot cu difluorura de cripton în prezența acizilor Lewis care conțin fluor.
Aplicație
K.O. Christie a propus sărurile de tetrafluoramoniu ca depozite solide pentru gazul fluor. Unele dintre sărurile de tetrafluoramoniu se pot descompune pentru a elibera numai produse gazoase, iar compozițiile pirotehnice au fost dezvoltate pentru a genera fluor.
Note
- ↑ Igor V Nikitin și V Ya Rosolovskii. Săruri de tetrafluoroamoniu (engleză) // Recenzii chimice rusești. - 1985. - Vol. 54 , nr. 5 . - P. 426 . - doi : 10.1070/RC1985v054n05ABEH003068 .
- ↑ Karl O. Christe, William W. Wilson. Săruri de perfluoroamoniu și metale alcaline ale anionilor heptafluoroxenon(VI) și octafluoroxenon(VI) (engleză) // Chimie anorganică. - 1982. - Vol. 21 . - P. 4113-4117 . - doi : 10.1021/ic00142a001 . (link indisponibil)
- ↑ Karl O. Christe, William W. Wilson. Sinteza și caracterizarea tetrafluorobromatului de fluoroamoniu(1+)(1-) și tetrafluorooxobromatului de tetrafluoroamoniu(1+)(1- ) // Chimie anorganică. - 1986. - Vol. 25 . - P. 1904-1906 . - doi : 10.1021/ic00231a038 . (link indisponibil)
- ↑ Berthold Hoge, Karl O Christe. Despre stabilitatea NF 4 + NO 3 - și o nouă sinteză a nitratului de fluor (engleză) . - 2001. - Vol. 110 , iss. 2 . - P. 87-88 . - doi : 10.1016/S0022-1139(01)00415-8 .
- ↑ 1 2 Sykes, A.G. Advances in Anorganic Chemistry (nedefinit) . - Academic Press , 1989. - ISBN 0120236338 .
- ↑ Patnaik, Pradyot. Manual de produse chimice anorganice (neopr.) . - McGraw-Hill Education , 2002. - ISBN 0070494398 .
Literatură
Nikitin I. V., Rosolovsky V. Ya. Săruri de tetrafluoramoniu // Academia de Științe a URSS Uspekhi khimii : zhurnal. - M . : Academia Rusă de Științe , 1985. - T. LIV , vol. 5 . - S. 722-740 . — ISSN 0042-1308 .