stringtranslate.com

Азид фтора

Азид фтора или триазадиенилфторид — это желто-зеленый газ, состоящий из азота и фтора с формулой FN 3 . [1] Его свойства напоминают свойства ClN 3 , BrN 3 и IN 3 . [2] Связь между атомом фтора и азотом очень слабая, что приводит к тому, что это вещество очень нестабильно и склонно к взрыву. [3] Расчеты показывают, что угол F–N–N составляет около 102° с прямой линией из 3 атомов азота. [4]

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

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

Реакции

Азид фтора может быть получен путем реакции азотистоводородной кислоты или азида натрия с газообразным фтором. [5] [7]

ХН 3 + Ф 2 → Н 3 Ф + ХФ
NaN3 + F2 → N3F + NaF

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

2 ФН 3 → Н 2 Ж 2 + 2 Н 2 . [1]

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

ФН 3 → НФ + Н 2

Сам ФН при охлаждении димеризуется.

2 НФ → Н 2 Ф 2

Твердый или жидкий FN 3 может взорваться, высвобождая большое количество энергии. Тонкая пленка горит со скоростью 1,6 км/с. [8] Из-за опасности взрыва следует одновременно работать только с очень небольшими количествами этого вещества. [9]

Аддукты FN 3 могут быть образованы с кислотами Льюиса трифторидом бора ( BF 3 ) и пентафторидом мышьяка ( AsF 5 ) при -196 °C. Эти молекулы связываются с первым атомом азота от фтора. [10]

Характеристики

Спектроскопия

Форма

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

Физический

FN 3 имеет плотность 1,3 г/см 3 . [11]

FN 3 адсорбируется на твердых поверхностях фторида калия , но не на фториде лития или фториде натрия . Это свойство исследовалось, чтобы FN 3 мог повысить энергию твердых ракетных топлив. [11]

Ультрафиолетовый 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, n N или n F , n F , π F , n N или σ, π и σ. [3]

Ссылки

  1. ^ ab Gipstein, Edward; John F. Haller (1966). "Спектр поглощения фторазида". Applied Spectroscopy . 20 (6): 417–418. Bibcode : 1966ApSpe..20..417G. doi : 10.1366/000370266774386470. ISSN  0003-7028. S2CID  96337253.
  2. ^ Саксена, ПБ (2007-01-01). Химия межгалогеновых соединений. Discovery Publishing House. стр. 96. ISBN 9788183562430. Получено 16 июня 2014 г.
  3. ^ аб Радемахер, Пол; Андреас Дж. Биттнер; Габриэле Шатте; Хельге Виллнер (1988). «Фотоэлектронный спектр и электронная структура триазадиенилфторида, N3F». Химише Берихте . 121 (3): 555–557. дои : 10.1002/cber.19881210325. ISSN  0009-2940.
  4. ^ Питерс, Нэнси Дж. С.; Леланд К. Аллен; Рэймонд А. Файрстоун (1988). «Азид фтора и нитрат фтора: структура и связь». Неорганическая химия . 27 (4): 755–758. doi :10.1021/ic00277a035. ISSN  0020-1669.
  5. ^ ab Gholivand, Khodayar; Gabriele Schatte; Helge Willner (1987). "Свойства триазадиенилфторида, N3F". Неорганическая химия . 26 (13): 2137–2140. doi :10.1021/ic00260a025. ISSN  0020-1669.
  6. ^ Лоу, Дерек (21 октября 2008 г.). «С чем я не буду работать: триазадиенилфторид». В разработке . Получено 15 июня 2014 г.
  7. ^ ab Benard, DJ; BK Winker; TA Seder; RH Cohn (1989). «Производство монофторида азота (a1Δ) путем диссоциации азида фтора». Журнал физической химии . 93 (12): 4790–4796. doi :10.1021/j100349a022. ISSN  0022-3654.
  8. ^ Седер, ТА; DJ Бенард (1991). «Разложение конденсированной фазы фторазида». Горение и пламя . 85 (3–4): 353–362. doi :10.1016/0010-2180(91)90139-3. ISSN  0010-2180.
  9. ^ abc Christen, Dines.; HG Mack; G. Schatte; H. Willner (1988). «Структура триазадиенилфторида, FN 3 , с помощью микроволнового, инфракрасного и ab initio методов». Журнал Американского химического общества . 110 (3): 707–712. doi :10.1021/ja00211a007. ISSN  0002-7863.
  10. ^ Шатте, Г.; Х. Уиллнер (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 предшественник для синтеза солей N3+». Zeitschrift für Naturforschung B (на немецком языке). 46 (4): 483–489. дои : 10.1515/znb-1991-0410 . ISSN  0932-0776. S2CID  97045269.
  11. ^ ab Brener, Nathan E.; Kestner, Neil R.; Callaway, Joseph (декабрь 1990 г.). Theoretical Studies of Highly Energetic CBES Materials: Final Report for the Period 2 March 1987 to 31 May 1987 (PDF) . Louisiana State University, Department of Physics and Astronomy. стр. 21–27. Архивировано (PDF) из оригинала 3 марта 2016 г. . Получено 25 июня 2014 г. .

Внешние ссылки