Войти
| |||
| Имена | |||
|---|---|---|---|
| Другие названия Фторид бора, трифторборан | |||
| Идентификаторы | |||
| Номер CAS |
| ||
| 3D-модель (JSmol ) | |||
| ChEBI | |||
| ChemSpider | |||
| ECHA InfoCard | 100.028.699  | ||
| Номер EC |
| ||
| PubChem CID | |||
| Номер RTECS |
| ||
| UNII | |||
| Номер ООН | сжатый: 1008.. дигидрат трифторида бора: 2851. | ||
| CompTox Dashboard (EPA ) | |||
InChI
| |||
УЛЫБКИ
| |||
| Свойства | |||
| Химическая формула | BF3 | ||
| Мол. масса | 67,82 г / моль (безводный). 103,837 г / моль (дигидрат) | ||
| Внешний вид | бесцветный газ (безводный). бесцветная жидкость (дигидрат) | ||
| Плотность | 0,00276 г / см (безводный газ). 1,64 г / см (дигидрат) | ||
| Температура плавления | -126,8 ° C (-196,2 ° F; 146,3 K) | ||
| Температура кипения | -100,3 ° C (-148,5 ° F; 172,8 K) | ||
| Растворимость в воде | экзотермическое разложение (безводный). очень растворимый (дигидрат) | ||
| Растворимость | растворим в бензоле, толуоле, гексане, хлороформе и метиленхлориде | ||
| Давление пара | >50 атм (20 ° C) | ||
| Дипольный момент | 0 D | ||
| Термохимия | |||
| Теплоемкость (C) | 50,46 Дж / моль K | ||
| Стандартная молярная. энтропия (S 298) | 254,3 Дж / моль K | ||
| Стандартная энтальпия образования. (ΔfH298) | -1137 кДж / моль | ||
| Свободная энергия Гиббса (ΔfG˚) | -1120 кДж / моль | ||
| Опасности | |||
| Паспорт безопасности | ICSC 0231 | ||
| Пиктограммы GHS |     | ||
| Сигнальное слово GHS | Опасно | ||
| Опасность GHS инструкции | H280, H330, H314, H335, H373 | ||
| Меры предосторожности GHS | P260, P280, P303 + 361 + 353, P304 + 340, P310, P305 + 351 + 338, P403 + 233 | ||
| NFPA 704 (огненный алмаз) |  0 3 1 | ||
| Температура вспышки | Невоспламеняющийся | ||
| Смертельная доза или концентрация (LD, LC): | |||
| LC50(средняя концентрация ) | 1227 ppm (мышь, 2 часа). 39 ppm (морская свинка, 4 часа). 418 ppm (крыса, 4 часа) | ||
| NIOSH (пределы воздействия на здоровье в США): | |||
| PEL (допустимый) | C 1 ppm (3 мг / м) | ||
| REL (рекомендуется) | C 1 ppm (3 мг / м) | ||
| IDLH (Непосредственная опасность) | 25 ppm | ||
| Другие анионы | трихлорид бора. бор трибромид. трииодид бора | ||
| Другие катионы | фторид алюминия. фторид галлия (III). фторид индия (III). фторид таллия (III) | ||
| Родственные соединения | монофторид бора | ||
| Если не указано иное, данные приведены для материалов в их стандартном состоянии (при 25 ° C [77 ° F], 100 кПа). | |||
 N (what равно ?) | |||
| Ссылки в ink | |||
Трифторид бора - это неорганическое соединение с формулой BF3. Этот едкий бесцветный токсичный газ образует белые пары во влажном воздухе. Это полезная кислота Льюиса и универсальный строительный блок для других соединений бора.
Геометрия молекула BF 3 является плоской тригональной. Его симметрия D 3h соответствует предсказанию теории VSEPR. Молекула не имеет дипольного момента в силу своей высокой симметрии. Молекула изоэлектронна с карбонат-анионом, CO2-. 3.
BF3обычно упоминается как «электронодефицитный », описание, которое усиливается его экзотермической реакционной способностью по отношению к основаниям Льюиса.
В бор тригалогенидов, BX 3, длина связей B – X (1,30 Å) короче, чем можно было бы ожидать для одинарных связей, и эта короткость может указывать на более сильную π-связь B – X во фториде. Простое объяснение вызывает допущенное симметрией перекрытие p-орбитали на атоме бора с синфазной комбинацией трех одинаково ориентированных p-орбиталей на атомах фтора. Другие указывают на ионную природу связей в BF 3.
BF3производится реакцией оксидов бора с фтороводородом :
Обычно HF получают in situ из серной кислоты и флюорита (CaF 2). Ежегодно производится приблизительно 2300-4500 тонн трифторида бора.
Для реакций лабораторного масштаба BF 3 обычно производится на месте с использованием бора. эфират трифторида, который является коммерчески доступной жидкостью.
Существуют многочисленные лабораторные пути к материалам, не содержащим растворителей. Хорошо задокументированный путь включает термическое разложение диазониевых солей BF-. 4:
В качестве альтернативы он возникает в результате реакции тетрафторбората натрия, бора. триоксид и серная кислота :
Безводный трифторид бора имеет точку кипения -100,3 ° C и критическую температуру -12,3 ° C, так что он может быть хранится в виде охлажденной жидкости только между этими температурами. Сосуды для хранения или транспортировки должны быть спроектированы таким образом, чтобы выдерживать внутреннее давление, так как отказ системы охлаждения может привести к повышению давления до критического давления 49,85 бар (4,985 МПа).
Трифторид бора вызывает коррозию. Подходящие металлы для оборудования, работающего с трифторидом бора, включают нержавеющую сталь, монель и хастеллой. В присутствии влаги вызывает коррозию стали, в том числе нержавеющей стали. Он реагирует с полиамидами, политетрафторэтиленом, полихлортрифторэтиленом, поливинилиденфторидом и полипропиленом, проявляет удовлетворительную стойкость. Смазка , используемая в оборудовании, должна быть на основе фторуглерода, поскольку трифторид бора вступает в реакцию с веществами на основе углеводородов.
В отличие от алюминия и тригалогениды галлия, все тригалогениды бора являются мономерными. Они претерпевают быстрые реакции обмена галогенидов:
Из-за легкости этого процесса обмена смешанные галогениды не могут быть получены в чистом виде.
Трифторид бора представляет собой универсальную кислоту Льюиса, которая образует аддукты с такими основаниями Льюиса, как фторид и простые эфиры :
Тетрафторборат соли обычно используются в качестве некоординирующих анионов. Аддукт с диэтиловым эфиром, диэтилэфиратом трифторида бора или просто эфиратом трифторида бора, (BF 3 · O (Et) 2) представляет собой легко обрабатываемую жидкость и, следовательно, широко используется в качестве лабораторного источника BF 3. Другой распространенный аддукт представляет собой аддукт с диметилсульфидом (BF 3 · S (Me) 2), с которым можно обращаться как с чистой жидкостью.
Все три более легких тригалогенида бора, BX 3 (X = F, Cl, Br) образуют стабильные аддукты с обычными основаниями Льюиса. Их относительные кислотности Льюиса могут быть оценены с точки зрения относительная экзотермичность формы аддукта реакция. Такие измерения выявили следующую последовательность кислотности Льюиса:
Эту тенденцию обычно приписывают степени π-связывания в плоском тригалогениде бора, которая будет потеряна. при пирамидализации молекулы BX 3. который следует этой тенденции:
Критерии оценки относительной прочности π-связывания Непонятно, однако. Одно из предположений состоит в том, что атом F мал по сравнению с более крупными атомами Cl и Br, и неподеленная пара электронов в p z F легко и легко передается и перекрывается для пустого p z Орбиталь бора. В результате пи-донорство F больше, чем у Cl или Br.
В альтернативном объяснении низкая кислотность Льюиса для BF 3 объясняется относительной слабостью связи в аддуктах F 3 B-L.
Трифторид бора реагирует с водой с образованием борной кислоты и фторборной кислоты. Реакция начинается с образования водно-аддукта H 2 O-BF 3, который затем теряет HF, который дает фторборную кислоту с трифторидом бора.
Более тяжелые тригалогениды не подвергаются аналогичным реакциям, возможно, из-за более низкой стабильности тетраэдрические ионы BCl-. 4 и BBr-. 4. Из-за высокой кислотности фторборной кислоты ион фторбората можно использовать для выделения особенно электрофильных катионов, таких как ионы диазония, которые иначе трудно выделить в виде твердых веществ.
Трифторид бора наиболее часто используется в качестве реагента в органическом синтезе, обычно в качестве кислоты Льюиса. Примеры включают:
Другие, менее распространенные применения трифторида бора включают:
Бора трифторид был открыт в 1808 г. Жозефом Луи Гей-Люссаком и Луи Жаком Тенаром, которые пытались выделить «фтористую кислоту» (т. е. гид рофтористоводородная кислота ) путем объединения фторида кальция с застеклованной борной кислотой. Образовавшиеся пары не смогли протравить стекло, поэтому они назвали его фторборным газом.
