Typpi(III)fluoridi

Kokeneet kirjoittajat eivät ole vielä tarkistaneet sivun nykyistä versiota, ja se voi poiketa merkittävästi 13. tammikuuta 2021 tarkistetusta versiosta . tarkastukset vaativat 13 muokkausta .

Typpifluoridi (III)

Kenraali

Systemaattinen
nimi

Typpifluoridi (III)

Perinteiset nimet

typpitrifluoridi; typpitrifluoridi

Chem. kaava

{\ce {NF3))

Rotta. kaava

{\ce {NF3))

Fyysiset ominaisuudet

Osavaltio

väritön kaasu

Moolimassa

71,0019 g/ mol

Tiheys

3,003 kg/m3 (kaasu, 15 °C); 1,54-129 ( neste kiehumispisteessä)

Ionisaatioenergia

12,97 ± 0,01 eV [1]

Lämpöominaisuudet

Lämpötila

• sulaminen

-206,79 °C

• kiehuva

-129,01 °C

Kriittinen piste

• lämpötila

-39,26 °C

• paine

44,72 atm

Kriittinen tiheys

7,92 cm³/mol

Entalpia

• koulutus

-127 kJ/mol

Höyryn paine

1 ± 1 atm [1]

Kemiallisia ominaisuuksia

Liukoisuus

• vedessä

0,021 g/100 ml

Luokitus

[7783-54-2]

232-007-1

N(F)(F)F

InChI = 1S/F3N/cl-4(2)3GVGCUCJTUSOZKP-UHFFFAOYSA-N

RTECS

QX1925000

CHEBI

2451

Turvallisuus

EKP:n kuvakkeet

NFPA 704

0 yksi 0 HÄRKÄ

Tiedot perustuvat standardiolosuhteisiin (25 °C, 100 kPa), ellei toisin mainita.

Mediatiedostot Wikimedia Commonsissa

Typpitrifluoridi (typpi ( III) fluoridi , typpitrifluoridi ) on typen ja fluorin binaarinen epäorgaaninen yhdiste, jonka kaava on väritön myrkyllinen raskas kaasu, syttymätön, syövyttävä metalleja, sillä on ominainen homeen haju ja se on huonosti liukeneva. vedessä. ${\ce {NF3))$

Aiheuttaa voimakkaan kasvihuoneilmiön .

Käytetään etsausaineena mikroelektroniikassa.

Historia

Otto Raff, Fischer, Luft sai typpitrifluoridin ensimmäisen kerran vuonna 1903 elektrolyysillä ammoniumfluoridin liuoksesta fluorivetyssä [ 2 ] .

Fysikaaliset ominaisuudet

Typpitrifluoridi on väritön myrkyllinen raskas kaasu, sillä on tyypillinen homeen haju, se liukenee huonosti veteen, reagoimatta sen kanssa. Molekyylin sidokset ovat käytännössä kovalenttisia ja siksi aineen molekyyleillä on pieni dipolimomentti, joka on 0,234 D , vertailun vuoksi polaarisen ammoniakkimolekyylin dipolimomentti on 1,47 D. Tämä ero johtuu siitä, että fluoriatomit toimivat elektroneja vetävinä ryhminä ja vetävät puoleensa lähes kaikki typpiatomin yksinäisten elektroniparien elektronit.

Kemialliset ominaisuudet

Inerttejä huoneenlämmössä kuin muut typpitrihalogenidit: typpitrikloridi, typpitribromidi ja typpitrijodidi , jotka kaikki ovat räjähtäviä. Se on ainoa typpitrihalogenidi, jolla on negatiivinen alkuaineiden muodostumisen entalpia .

Se on vahva, mutta hitaasti vaikuttava hapetin, joka pystyy reagoimaan monien kemiallisten alkuaineiden, oksidien, suolojen ja organoelementtiyhdisteiden kanssa , ja sen seokset pelkistyskaasujen kanssa räjähtävät kuumennettaessa [3] . Hapettaa kloorivedyn alkuaineklooriksi : _

{\ce {2 NF3 + 6HCl -> 6 HF ^ + N2 ^ + 3 Cl2 ^))

Metallien kanssa kosketuksissa ja korkeissa lämpötiloissa se muuttuu tetrafluorihydratsiiniksi :

{\ce {2 NF3 + Cu -> N2F4 + CuF2))

Kuumennettaessa se on vahva fluorausaine. Kryptondifluoridin tai fluorin ja antimonin vaikutuksesta pentafluoridi voidaan hapettaa tetrafluoriammoniumsuolaksi : ${\ce {NF4(SbF6)))$

{\ce {NF3 + F2 + SbF5 -> NF4^+SbF6^-}}

Keitettäessä se kuitenkin reagoi hitaasti veden kanssa:

${\näyttötyyli {\ce {3NF_3 + 5H_2O ->[+100^oC] HNO_3 + 2NO ^ + 9HF ^))}$

Haetaan

Typpitrifluoridi on harvinainen esimerkki binäärifluoridista , jota voidaan saada suoraan alkuaineista vain erityisolosuhteissa, esimerkiksi käyttämällä sähköpurkausta kaasuseoksessa [4] .

${\ce {3F2 + N2 -> 2NF3 ^}}$

Teollinen menetelmä saada - ammoniakin vuorovaikutus fluorin kanssa erittäin alhaisissa lämpötiloissa. Reaktio etenee radikaaliketjumekanismin mukaisesti:

${\ce {NH3 + 3F2 -> NF3 ^ + 3HF ^))$

Saatu myös modifioidulla Raff-menetelmällä.

Toimitetaan paineistetuissa pulloissa.

Maailman tuotannon arvioidaan olevan 100 tonnia vuonna 1992 ja 4000 tonnia vuonna 2007 .

Sovellus

Typpitrifluoridia käytetään piikiekkojen plasmaetsauksessa . Tässä prosessissa typpitrifluoridimolekyylit tuhoutuvat hehkupurkausplasmassa ja tuloksena olevat fluorimolekyylit ovat etsausaine piille , piidioksidille ja piinitridille . Siksi sitä käytetään LCD-näyttöjen , ohutkalvoisten aurinkokennojen ja mikropiirien valmistukseen .

Ympäristönäkökohdat

Typpitrifluoridi on ominaisuuksiltaan kasvihuonekaasu, ja se voi aiheuttaa ilmaston lämpenemistä (sen arvioidaan olevan 17 200 kertaa aktiivisempi kuin saman massainen hiilidioksidi 100 vuoden ajan altistuessaan) [5] [6] , kuitenkin vähäisten päästöjen vuoksi Tällä hetkellä sen osuus kasvihuoneilmiöstä ei ylitä 0,04 prosenttia ihmisen aiheuttamien hiilidioksidipäästöjen osuudesta [7] . Tutkimusten mukaan NF 3 :n määrä ilmakehässä on 5400 tonnia vuonna 2008 ja kasvaa 11 % joka vuosi [8] , ja sen keskimääräinen elinikä ilmakehässä on 550-740 vuotta.

Kirjallisuus

Sarner S. Rakettipolttoaineiden kemia. - M .: Mir, 1969.
Schmidt EW, Harper JT Fluori- ja fluori-happiseosten käsittely ja käyttö rakettijärjestelmissä, Lewis Research Center, NASA SP-3037, Cleveland, Ohio, 1967.
Lidin R. A. et ai. Epäorgaanisten aineiden kemialliset ominaisuudet: Proc. yliopistojen tuki. - 3. painos, Rev. - M . : Kemia, 2000. - 480 s. — ISBN 5-7245-1163-0 .

Muistiinpanot

↑ 1 2 http://www.cdc.gov/niosh/npg/npgd0455.html
↑ Otto Ruff , Joseph Fischer, Fritz Luft (1928). "Das Stickstoff-3-fluorid". Zeitschrift für Anorganische und Allgemeine Chemie . 172 (1): 417-425. DOI : 10.1002/zaac.19281720132 .
↑ Chemical Encyclopedia / Toimituslautakunta: Knunyants I. L. et ai. - M. : Soviet Encyclopedia, 1988. - T. 1 (Abl-Dar). — 623 s.
↑ Lidin, PA Virhe: parametria ei ole asetettu |заглавие=mallissa {{ julkaisu }} . - 1995. - s. 442-455. - ISBN 978-1-56700-041-2 .
↑ Climate Change 2007: The Physical Sciences Basis , IPCC , < http://www.ipcc.ch/pdf/assessment-report/ar4/wg1/ar4-wg1-chapter2.pdf > . Haettu 3. heinäkuuta 2008. Arkistoitu 15. joulukuuta 2007 Wayback Machinessa
↑ Robson, JI; Gohar, LK, Hurley, MD, Shine, K.P. ja Wallington, T. Nitrogen trifluoridin tarkistettu IR-spektri, säteilytehokkuus ja ilmaston lämpenemispotentiaali (en
) // Geophys. Res. Lett. : päiväkirja. - 2006. - T. 33 . - doi : 10.1029/2006GL026210 . Arkistoitu alkuperäisestä 29. maaliskuuta 2012.
↑ Voimakas kasvihuonekaasu yleisempi ilmakehässä kuin arvioitu. NASA:n julkaisu 08-268 . Haettu 28. lokakuuta 2008. Arkistoitu alkuperäisestä 28. lokakuuta 2008. (määrätön)
↑ Weiss, Ray F.; Jens Mühle, Peter K. Salameh, Christina M. Harth. Typpitrifluoridi globaalissa ilmakehässä // Geophysical Research Letters : päiväkirja. - 2008. - 31. lokakuuta ( nide 35 ). — s. 3 PP. . - doi : 10.1029/2008GL035913 .