Дифторид криптона

редактировать
Дифторид криптона
Формула скелета дифторида криптона с размером Модель заполнения пространства дифторида криптона
Наименования
Название IUPAC Дифторид криптона
Другие названия Фторид криптона. Фторид криптона (II)
Идентификаторы
Номер CAS
3D модель (JSmol )
C hemSpider
PubChem CID
UNII
CompTox Dashboard (EPA )
InChI
УЛЫБКИ
Свойства
Химическая формула F2Kr
Молярная масса 121,795 г · моль
Внешний видБесцветные кристаллы (твердое вещество)
Плотность 3,24 г см (твердое вещество)
Растворимость в воде Реагирует
Структура
Кристаллическая структура Телоцентрированная тетрагональная
Пространственная группа P42/ мм, № 136
Постоянная решетки a = 0,4585 нм, c = 0,5827 нм
Форма молекулы Линейный
Дипольный момент 0 D
Родственные соединения
Родственные соединениядифторид ксенона
Если не указано иное, данные приведены для материалов в их стандартном состоянии (при 25 ° C [77 ° F], 100 кПа).
☒ N ( что такое ?)
Ссылки на ink

Дифторид криптона, KrF 2 химический фунт криптона и фтора. Это было первое обнаруженное соединение из криптона. Это летучее, бесцветное твердое вещество. Структура молекулы KrF 2 линейна, с расстояниями Kr-F 188,9 пм. Он реагирует с сильными кислотами Льюиса с образованием солей катионов KrF и Kr. 2F. 3.

Энергия атомизации KrF 2 (KrF 2 (г) → Kr (г) + 2F (г)) составляет 21,9 ккал / моль, что дает среднюю энергию связи Kr – F всего 11 ккал / моль, что является самым слабым из всех выделяемых фторид. Для сравнения, дифтор удерживается связью 36 ккал / моль. Следовательно, KrF 2 является хорошим источником чрезвычайно реакционноспособного и окисляющего атомарного фтора. Он термически нестабилен, его скорость разложения составляет 10% в час при комнатной температуре. Дифторид криптона является эндотермическим, с теплотой образования 14,4 ± 0,8 ккал / моль, измеренной при 93 ° C.

Содержание

  • 1 Синтез
    • 1,1 Электрический разряд
    • 1,2 Бомбардировка протонами
    • 1,3 Фотохимия
    • 1.4 Горячая проволока
  • 2 Структура
  • 3 Химия
  • 4 См. Также
  • 5 Ссылки
  • 6 Общая литература
  • 7 Внешние ссылки

Синтез

Дифторид криптона могут быть синтезированы с использованием множества различных методов, включая электрический разряд, фотоионизацию, горячую проволоку и бомбардировку протонами. Продукт может храниться при -78 ° C без разложения.

Электрический разряд

Электрический разряд был первым методом, использованным для получения дифторида криптона. Он также использовался в единственном когда-либо сообщенном эксперименте по производству тетрафторида криптона, хотя позже было показано, что идентификация тетрафторида криптона была ошибочной. Метод электрического разряда включает использование смесей F 2 с Kr в соотношении от 1: 1 до 2: 1 при давлении от 40 до 60 торр и последующее образование дуги между ними. Может быть достигнута скорость почти 0,25 г / ч. Проблема с этим методом заключается в том, что он ненадежен с точки зрения выхода.

Бомбардировка протонами

Использование протонной бомбардировки для производства KrF 2 имеет максимальную производительность около 1 г / ч. Это достигается путем бомбардировки смесей Kr и F 2 пучком протонов, работающим на уровне энергии 10 МэВ и температуре около 133 К. Это быстрый метод получения относительно больших количеств KrF. 2, но требует источника α-частиц, которые обычно поступают из циклотрона.

Фотохимия

Об успешном фотохимическом синтезе дифторида криптона впервые сообщил Люсия В. Стренг в 1963 году. В следующий раз об этом сообщил в 1975 году Я. Сливник. Фотохимический процесс производства KrF 2 включает использование ультрафиолетового света и в идеальных условиях может производить 1,22 г / ч. Идеальные длины волн для использования находятся в диапазоне 303–313 нм. Более сильное ультрафиолетовое излучение вредно для производства KrF 2. Использование стекла Pyrex, Vycor или кварца значительно увеличит выход продукции, поскольку все они блокируют более жесткий ультрафиолетовый свет. В серии экспериментов, проведенных S.A Kinkead et al., Было показано, что кварцевая вставка (УФ-отсечка 170 нм) производила в среднем 158 мг / ч, Vycor 7913 (УФ-отсечка 210 нм) производила в среднем 204 мг / ч, а Pyrex 7740 (отсечка УФ 280 нм) производил в среднем 507 мг / ч. Из этих результатов видно, что ультрафиолетовый свет с более высокой энергией значительно снижает выход. Идеальные условия для производства KrF 2 с помощью фотохимического процесса, по-видимому, возникают, когда криптон является твердым, а фтор - жидким, что происходит при температуре 77 К. Самая большая проблема с этим методом заключается в том, что он требует обработки жидкого F 2 и потенциал его высвобождения, если он станет избыточным давлением.

Горячая проволока

Метод горячей проволоки для производства KrF 2 использует криптон в твердом состоянии с горячей проволокой, проходящей на расстоянии нескольких сантиметров от него, поскольку газообразный фтор затем проходит мимо проволоки. В проводе протекает большой ток, в результате чего температура достигает 680 ° C. Это вызывает расщепление газообразного фтора на его радикалы, которые затем могут вступать в реакцию с твердым криптоном. Известно, что в идеальных условиях максимальный выход составляет 6 г / ч. Для достижения оптимального выхода зазор между проволокой и твердым криптоном должен составлять 1 см, создавая температурный градиент около 900 ° C / см. Основным недостатком этого метода является количество электричества, которое должно пройти через провод. Это опасно при неправильной настройке.

Структура

β-KrF 2

Дифторид криптона может существовать в одной из двух возможных кристаллографических морфологий: α-фаза и β-фаза. β-KrF 2 обычно существует при температуре выше -80 ° C, тогда как α-KrF 2 более стабилен при более низких температурах. Элементарная ячейка α-KrF 2 является объемноцентрированной тетрагональной.

Химия

Дифторид криптона - это прежде всего мощный окислитель и фторирующий агент: например, он может окислять золото до его наивысшей известной степени окисления +5. Он более мощный даже, чем элементарный фтор, благодаря еще более низкой энергии связи Kr – F по сравнению с F – F, с окислительно-восстановительным потенциалом +3,5 В для пары KrF 2 / Kr, что делает его самый мощный из известных окислителей, хотя KrF. 4мог бы быть еще сильнее:

7 KrF. 2(г) + 2 Au (т) → 2 KrF. AuF. 6(т) + 5 Kr ( g)

KrF. AuF. 6разлагается при 60 ° C на фторид золота (V), а также газы криптон и фтор:

KrF. AuF. 6→ AuF. 5(s) + Kr (g) + F. 2(g)

KrF. 2может также непосредственно окислять ксенон в гексафторид ксенона :

3 KrF. 2+ Xe → XeF. 6+ 3 Kr

KrF. 2используется для синтеза высокореактивного катиона BrF. 6. KrF. 2реагирует с SbF. 5с образованием соли KrF. SbF. 6; катион KrF. способен окислять как BrF. 5, так и ClF. 5 до BrF. 6и ClF. 6, соответственно.

KrF. 2способен окислять серебро до его +3 степени окисления, реагируя с элементарным серебром или с AgF с образованием AgF. 3.

Облучение кристалла KrF 2 при 77 К с помощью γ-лучей приводит к образованию радикала монофторида криптона, KrF •, разновидности фиолетового цвета, которая была идентифицирована по его спектру ESR. Радикал, захваченный кристаллической решеткой, является стабильным бесконечно при 77 К, но разлагается при 120 К.

См. Также

Литература

Общая литература

Внешние ссылки

Последняя правка сделана 2021-05-26 14:44:01
Содержание доступно по лицензии CC BY-SA 3.0 (если не указано иное).
Обратная связь: support@alphapedia.ru
Соглашение
О проекте