Азид фтора - Fluorine azide

Азид фтора
Азид фтора.svg
Фтор-азид-3D-шары.png
Имена
Другие имена
триазадиенилфторид
Идентификаторы
3D модель (JSmol )
Характеристики
FN3
Молярная масса61,019 г / моль
ВнешностьЖелто-зеленый газ
Температура плавления -139 ° С (-218 ° F, 134 К)
Точка кипения -30 ° С (-22 ° F, 243 К)
Взрывоопасные данные
Чувствительность к ударамЭкстремальный
Чувствительность к трениюЭкстремальный
Опасности
Главный опасностиЧрезвычайно чувствительное взрывчатое вещество
NFPA 704 (огненный алмаз)
Родственные соединения
Другой катионы
Гидразойная кислота
Азид хлора
Если не указано иное, данные для материалов приведены в их стандартное состояние (при 25 ° C [77 ° F], 100 кПа).
Ссылки на инфобоксы

Азид фтора или же триазадиенилфторид (FN3) представляет собой желто-зеленый газ, состоящий из азот и фтор с формулой FN3.[1] Он считается межгалогенным соединением, так как функциональная группа азида называется псевдогалоген. Это напоминает ClN3, BrN3, и В3 в этом отношении.[2] Связь между атомом фтора и азотом очень слабая, что делает это вещество очень нестабильным и склонным к взрыву.[3] Расчеты показывают, что угол F – N – N составляет около 102 ° с прямой линией из 3 атомов азота.[4]

Газ кипит при –30 ° и плавится при –139 ° C.[5]

Впервые его сделал Джон Ф. Халлер в 1942 году.[6]

Реакции

Азид фтора может быть получен путем реакции гидразойная кислота и газообразный фтор.[5]

Другой способ сформировать это - реагировать азид натрия с фтором.[7]

Азид фтора разлагается без взрыва при нормальной температуре с образованием дифторид диазота:

2 FN3 → N2F2 + 2 N2.[1]

При более высоких температурах, таких как 1000 ° C, азид фтора распадается на монофторид азота радикальный:[7]

FN3 → FN {a1Δ} + N2.

Твердый или жидкий FN3 взрывается, выделяя много тепла. Тонкая пленка горит со скоростью 1,6 км / с.[8] Поскольку опасность взрыва велика, следует обращаться с очень небольшими количествами этого вещества одновременно. Для экспериментов рекомендуется предел 0,02 г.[9]

N3F аддукты может быть сформирован с помощью Кислоты Льюиса трифторид бора (BF3) и пентафторид мышьяка (AsF5) при -196 ° C. Эти молекулы связываются с Nα атом.[10]

Характеристики

Спектроскопия

параметрценить[9]единица измерения
А48131.448МГц
B5713.266МГц
C5095.276МГц
μа1.1
μб0.7

Форма

Атомы азота в этой молекуле можно обозначить греческими буквами: Nα для азота, связанного с фтором, Nβ для промежуточного азота и Nγ для конечного азота.[10] Конечный азот также можно обозначить Nω.[3]

Расстояния между атомами составляют F-N 0,1444 нм, FN-NN 0,1253 нм и FNN-N 0,1132 нм.[9]

Физический

N3F имеет плотность 1,3 г / см.3.[11]

N3F адсорбирует на твердые поверхности фторид калия, но не на фторид лития или же фторид натрия. Это свойство исследовалось таким образом, чтобы N3F может увеличить энергию твердого топлива.[11]

Ультрафиолет фотоэлектрический спектр показывает пики ионизации при 11,01, 13,72, 15,6, 15,9, 16,67, 18,2 и 19,7 эВ. Соответственно они приписываются орбиталям: π, nN или пF, пF, πF, пN или σ, π и σ.[3]

Рекомендации

  1. ^ а б Гипштейн, Эдвард; Джон Ф. Халлер (1966). «Спектр поглощения азида фтора». Прикладная спектроскопия. 20 (6): 417–418. Bibcode:1966ApSpe..20..417G. Дои:10.1366/000370266774386470. ISSN  0003-7028.
  2. ^ Саксена, П. Б. (2007-01-01). Химия межгалогенных соединений. Издательство Discovery. п. 96. ISBN  9788183562430. Получено 16 июн 2014.
  3. ^ а б c Радемахер, Пол; Андреас Дж. Биттнер; Габриэле Шатте; Хельге Виллнер (1988). «Фотоэлектронный спектр и электронная структура триазадиенилфторида, N3F». Chemische Berichte. 121 (3): 555–557. Дои:10.1002 / cber.19881210325. ISSN  0009-2940.
  4. ^ Peters, Nancy J. S .; Лиланд С. Аллен; Раймонд А. Файерстоун (1988). «Азид фтора и нитрат фтора: структура и связи». Неорганическая химия. 27 (4): 755–758. Дои:10.1021 / ic00277a035. ISSN  0020-1669.
  5. ^ а б Голиванд, Ходаяр; Габриэле Шатте; Хельге Виллнер (1987). «Свойства триазадиенилфторида, N3F». Неорганическая химия. 26 (13): 2137–2140. Дои:10.1021 / ic00260a025. ISSN  0020-1669.
  6. ^ Лоу, Дерек (21 октября 2008 г.). «Вещи, с которыми я не буду работать: триазадиенилфторид». В трубопроводе. Получено 15 июн 2014.
  7. ^ а б Benard, D. J .; Б. К. Винкер; Т. А. Седер; Р. Х. Кон (1989). «Производство монофторида азота (a1Δ) диссоциацией азида фтора». Журнал физической химии. 93 (12): 4790–4796. Дои:10.1021 / j100349a022. ISSN  0022-3654.
  8. ^ Seder, T.A .; Д.Дж. Бенард (1991). «Разложение конденсированной фазы азида фтора». Горение и пламя. 85 (3–4): 353–362. Дои:10.1016/0010-2180(91)90139-3. ISSN  0010-2180.
  9. ^ а б c Christen, Dines .; Х. Г. Мак; Г. Шатте; Х. Виллнер (1988). «Структура триазадиенилфторида, FN3, микроволновым, инфракрасным и неэмпирическими методами». Журнал Американского химического общества. 110 (3): 707–712. Дои:10.1021 / ja00211a007. ISSN  0002-7863.
  10. ^ а б Schatte, G .; Х. Вилльнер (1991). "Die Wechselwirkung von N3F mit Lewis-Säuren und HF. N3F als möglicher Vorläufer für die Synthese von N3+ -Salzen = Взаимодействие N3F с кислотами Льюиса и HF • N3F как возможный прекурсор для синтеза N3+ соли ». Zeitschrift für Naturforschung B (на немецком). 46 (4): 483–489. ISSN  0932-0776.
  11. ^ а б Бренер, Натан Э .; Кестнер, Нил Р .; Каллавей, Джозеф (декабрь 1990 г.). Теоретические исследования высокоэнергетических материалов CBES: окончательный отчет за период со 2 марта 1987 г. по 31 мая 1987 г. (PDF). Университет штата Луизиана, факультет физики и астрономии. стр. 21–27. Получено 25 июн 2014.

внешняя ссылка