Krypton(II)fluoridi

Kryptonidifluoridi KrF 2 - haihtuvia värittömiä kiteitä , ensimmäinen avoin kryptonyhdiste. Erittäin reaktiivinen aine. Korkeissa lämpötiloissa se hajoaa fluoriksi ja kryptoniksi .

Fysikaaliset ja kemialliset ominaisuudet

Omaisuus	Arvo [1]
Muodostumisen entalpia (298 K, kaasufaasissa)	60,2 kJ/mol
Muodostumisen entalpia (298 K, kiinteässä faasissa)	15,5 kJ/mol
Muodostumisen entropia (300 K, kaasufaasissa)	253,6 J/(mol K)
Sublimaatioentalpia	37 kJ/mol
Lämpökapasiteetti (300 K, kaasufaasissa)	54,2 J/(mol K)

Liukoisuus

Liuotin	Liukoisuus (g/100 g liuotinta)
Bromipentafluoridi (20 °C)	81
Fluorivety (20 °C)	195
Vesi	vuorovaikutuksessa

Rakenteen ja kidemuutokset

Kryptonidifluoridi voi esiintyä yhdessä kahdesta kidemodifikaatiosta: α-muodossa ja β-muodossa. β-KrF 2 on stabiili yli -80 °C:n lämpötiloissa. Alemmissa lämpötiloissa α-muoto on stabiili.

β-muotoisen kidehilan yksikkökenno on tetragonaalinen seuraavilla soluparametreilla:

Parametri	Merkitys
a	0,458 nm
b	0,458 nm
c	0,583 nm
Tilaryhmän symmetria	P42 / mnm

Hakumenetelmät

Kryptonidifluoridia voidaan saada monin tavoin yksinkertaisista aineista. Alla on menetelmät KrF 2 :n synteesiä varten tuotteen saamisnopeuden lisäämiseksi. Yleinen reaktiokaavio on seuraava:

{\mathsf {Kr+F_{2}\rightarrow KrF_{2))}

Sähköpurkauksen aktivointi

Tämä menetelmä tuottaa myös osittain kryptontetrafluoridia . Fluorin ja kryptonin seos suhteessa 1:1 - 1:2 paineessa 40 - 60 mm. rt. Taide. aktivoituu voimakkaalla sähköpurkauksella (virta 30 mA , jännite 500-1000 V ). [2] Tällaisen synteesin nopeus voi olla neljäsosa grammaa tunnissa, mutta menetelmä on melko epävakaa ja herkkä ulkoisille tekijöille. [3] [4]

Protonipommitus

Käyttämällä yksinkertaisten aineiden seosta pommittamalla 133 K:n lämpötilassa 10 MV:n kentässä kiihdytetyillä protoneilla kryptondifluoridia voidaan saada nopeudella noin yksi gramma tunnissa. [2] Kuitenkin, kun tietty kryptondifluoridipitoisuus seoksessa saavutetaan, reaktionopeus hidastuu merkittävästi, kunnes synteesi pysähtyy johtuen reaktiotuotteen kilpailevasta hajoamisesta pommituksen vaikutuksesta.

Valokemiallinen menetelmä

Fotokemiallinen valmistusmenetelmä perustuu ultraviolettisäteilyn , jonka aallonpituus on 303-313 nm, vaikutukseen fluorin ja kryptonin seokseen. Tässä tapauksessa voit saada tuotteen nopeudella 1,22 grammaa tunnissa. [3] Kovempi säteily (aallonpituus on alle 300 nm) aktivoi käänteisen difluoridin hajoamisprosessin. Optimaalisin lämpötila on 77 K, tässä lämpötilassa krypton on kiinteässä tilassa ja fluori nestemäisessä tilassa.

Lämpöaktivointi

Kiinteän kryptonin on oltava jonkin matkan päässä kaasumaisesta fluorista, joka kuumenee 680 °C:seen [2] , kun taas fluorimolekyylit hajoavat vapaiksi radikaaleiksi ja fluori hapettaa kryptonia. Lämmitys suoritetaan kuumalla langalla, kun taas terävän lämpötilagradientin (jopa 900 astetta / cm) vuoksi on mahdollista valita olosuhteet, joissa krypton ei mene kaasufaasiin. Tällä menetelmällä voidaan tuottaa kryptonfluoridia jopa 6 grammaa tunnissa. [2]

Kemialliset ominaisuudet

Kun se kuumennetaan jyrkästi, se hajoaa räjähdyksellä yksinkertaisiksi aineiksi:

{\mathsf {KrF_{2}\rightarrow Kr+F_{2))}

Reagoi kiivaasti veden kanssa (yli 10 °C räjähtävästi):

{\mathsf {2KrF_{2}+2H_{2}O\rightarrow 2Kr+4HF+O_{2))}

Erittäin vahva fluorausaine. Se on vuorovaikutuksessa useimpien alkuaineiden kanssa, kun taas alkuaineiden korkeammat fluoridit ja krypton vapautuvat tuotteina. Kryptondifluoridin ansiosta ainutlaatuisia aineita kuten kultapentafluoridi (AuF 5 ), praseodyymitetrafluoridi (PrF 4 ), heksafluoribromisuolat (ВrF 6 + ), heksafluorikloorisuolat (ClF 6 + ), tetrafluoriammoniumsuolat (NF 4 + ) ja jotkut muut:

{\mathsf {2Au+5KrF_{2}\rightarrow 2AuF_{5}+5Kr))

Se ei lähes aina sovellu orgaanisten yhdisteiden fluoraukseen, koska fluorausreaktio etenee erittäin nopeasti (usein räjähdyksen tai syttymisen yhteydessä) erittäin alhaisella selektiivisyydellä (saanto jopa 5 % tarvittavasta aineesta). Tässä tapauksessa kilpaileva hapetusreaktio etenee rinnakkain fluorauksen kanssa, joka yleensä etenee orgaanisen molekyylin hiilirungon tuhoutuessa.

Näyttää heikon Lewis-kannan ominaisuudet . Esimerkiksi vuorovaikutuksessa Lewis-happojen kanssa muodostuu kompleksisia yhdisteitä, joiden koostumus on [KrF] + [EF 6 ] - (tässä Sb , Au , Pt ja muita metalleja voidaan käyttää alkuaineena E ):

{\mathsf {SbF_{5}+KrF_{2}\rightarrow [KrF][SbF_{6}]}}

Kompleksit, joissa on SbF 5 ja AuF 5 , ovat termisesti jonkin verran vakaampia kuin kryptondifluoridi.

Sovellus

Sitä käytetään yleisimmin fluorausaineena epäorgaanisessa synteesissä.
Mielenkiintoinen sovellus on atomifluorin tuotanto.

Tallennus

Koska kryptondifluoridi on melko vahva hapetin ja fluorausaine, sitä varastoidaan suljetuissa nikkeli- tai alumiinisäiliöissä (koska nikkeli ja alumiini passivooivat KrF 2 :lla ) alle 0 °C:n lämpötiloissa.

Kirjallisuus

Jolly W. I. Epäorgaanisten yhdisteiden synteesit. M: Mir., 440 s. – 1967
Nekrasov BV Yleisen kemian perusteet. 2 osassa. M: Chemistry, 1973

Katso myös

ksenondifluoridi

Muistiinpanot

↑ Rabinovich V. A., Khavin Z. Ya. "A Brief Chemical Reference" L.: Chemistry, 1977 s. 75.
↑ 1 2 3 4 Lehmann, John. F.; Mercier, Helene P. A.; Schrobilgen, Gary J. Kryptonin kemia. Koordinointikemian arvostelut. 2002, 233-234, 1-39.
↑ 1 2 Kinkead, SA; Fitzpatrick, JR; Foropoulos, J. Jr.; Kissane, RJ; Purson, D. Kryptonidifluoridin fotokemiallinen ja lämpödissosiaatiosynteesi. Epäorgaaninen fluorikemia: Toward the 21st Century, Thrasher, Joseph S.; Strauss, Steven H.: American Chemical Society. San Francisco, Kalifornia, 1994. 40-54.
↑ I. V. Nikitin ja V. Ya. Rosolovsky, Uspekhi Khimiya, 39, 1161 (1970) .

Kryptoniyhdisteet _

Kryptoni(II)fluoridi (KrF 2 )
Kryptonidifluoridi-ksenonheksafluoridi (KrF 2 * XeF 6 )
Krypton(II)pentafluorihotelluraatti (Kr(OTeF 5 ) 2 )
Trifluorodikryptoniheksafluoriantimonaatti(V) (Kr 2 F 3 [SbF 6 ])
Fluorikriptoniheksafluoroauraatti(V) (KrF[AuF 6 ])
Fluorikriptoniheksafluoriantimonaatti(V) (KrF[SbF 6 ])
Fluoricrypton undekafluorodiantimonate(V) (KrF[Sb 2 F 11 ])
Fluorikriptoniheksafluoroplatinaatti(V) (KrF[PtF 6 ])