Tetrafluorammonium
| Tetrafluorammonium | |
|---|---|
| Generel | |
| Chem. formel | F4N+ |
| Klassifikation | |
| CAS nummer | 30494-78-1 |
| PubChem | 5460510 |
| ChemSpider | 4574019 |
| CHEBI | 30233 |
| SMIL | |
| [N+](F)(F)(F)F | |
| InChI | |
| InChI=1S/F4N/cl-5(2,3)4/q+1 | |
| Data er baseret på standardbetingelser (25℃, 100kPa), medmindre andet er angivet. | |
Tetrafluorammonium NF 4+ er en kompleks uorganisk kation , som er ammonium , hvor alle fire brintatomer er erstattet af fluor [1] . Tetrafluorammonium er et stærkt oxidationsmiddel og en af de få stabile forbindelser (og den eneste iltfrie), hvor nitrogen har en oxidationstilstand på +5.
Struktur
Tetrafluorammoniumionen er isoelektronisk til tetrafluormethanmolekylet . Ligesom det (såvel som ammonium) har tetrafluorammonium en regelmæssig tetraedrisk form (nitrogenatom i midten, fluoratomer langs hjørnerne), længden af hver NF-binding er ca. 124 pm , vinklen mellem hvert par af bindinger er ≈ 109°28′16″.
Salte
Tetrafluorammoniumion giver salte med en række forskellige fluoranioner, såsom:
- Bifluorid [ HF2 ] - ;
- tetrafluorborat [BF4 ] - , tetrafluoroaluminat [ AlF4 ] - ;
- tetrafluorbromat [ BrF4 ] - ;
- Pentafluorider [XF5 ] - hvor X = Ge , Sn , Ti ;
- Hexafluorider [XF6 ] - hvor X = P , As , Sb , Bi , Pt ;
- heptafluorider [XF7 ] - , hvor X = W , U , Xe ;
- Octafluoroxenonat [XeF 8 ] 2− [2]
Det giver også salte med oxyfluorider [XF 5 O] - hvor X = Br ; [XF 5 O] − , hvor X = W , U ; salte af fluorsulfonsyre [SO 3 F] -
Hvad angår rene oxygenanioner, blev der kun opnået perchlorat [NF 4 ] + [ClO 4 ] - [3] og nitrat NF 4 + NO 3 - [4] med dem til tetrafluorammonium , sidstnævnte salt er interessant, fordi både i kationen og i anionen har nitrogen den højest mulige oxidationstilstand på +5.
Henter
Tetrafluorammoniumsalte syntetiseres ved at oxidere nitrogentrifluorid med fluor i nærvær af stærke Lewis-syrer (normalt fluorsyrer), der fungerer som fluoridionacceptorer. Den originale syntese af Thalberg, Ruick og Stringham i 1966 brugte antimonpentafluorid [5] :
![{\displaystyle {\mathsf {NF_{3}+SbF_{5}+F_{2}\højrepil [NF_{4}][SbF_{6}]}}}](https://wikimedia.org/api/rest_v1/media/math/render/svg/c2538764de6ad4cee5b270baa4ce771358daa32d)
Tilsvarende udføres syntesen af tetrafluorammoniumhexafluorarsenat ved moderat opvarmning [5] :
![{\displaystyle {\mathsf {NF_{3}+AsF_{5}+F_{2}\rightarrow [NF_{4}][AsF_{6}]}}}](https://wikimedia.org/api/rest_v1/media/math/render/svg/7d58729139d8a33f2e6a836885b5307a59de73a1)
Reaktionen af fluor, bortrifluorid og nitrogentrifluorid ved 800 °C giver tetrafluorammoniumtetrafluorborat [6] , hvilket er interessant, idet begge komplekse ioner, der danner det, er isoelektroniske:
![{\displaystyle {\mathsf {NF_{3}+BF_{3}+F_{2}\højrepil [NF_{4}][BF_{4}]}}}](https://wikimedia.org/api/rest_v1/media/math/render/svg/662b2b03960781a6d827d155a055ecb106852ddd)
Tetrafluorammoniumsalte kan også opnås ved oxidation af nitrogentrifluorid med kryptondifluorid i nærvær af fluorholdige Lewis-syrer.
Ansøgning
K.O. Christie foreslog tetrafluorammoniumsalte som faste lagre for fluorgas. Nogle af tetrafluorammoniumsaltene kan nedbrydes til kun at frigive gasformige produkter, og pyrotekniske sammensætninger er blevet udviklet til at generere fluor.
Noter
- ↑ Igor V Nikitin og V Ya Rosolovskii. Tetrafluorammoniumsalte (engelsk) // Russian Chemical Reviews. - 1985. - Bd. 54 , nr. 5 . - S. 426 . - doi : 10.1070/RC1985v054n05ABEH003068 .
- ↑ Karl O. Christe, William W. Wilson. Perfluorammonium- og alkalimetalsalte af heptafluoroxenon(VI)- og octafluoroxenon(VI)-anionerne (engelsk) // Uorganisk kemi. - 1982. - Bd. 21 . - P. 4113-4117 . - doi : 10.1021/ic00142a001 . (utilgængeligt link)
- ↑ Karl O. Christe, William W. Wilson. Syntese og karakterisering af fluorammonium(1+)tetrafluorbromat(1-) og tetrafluorammonium(1+)tetrafluoroxobromat(1- ) // Uorganisk kemi. - 1986. - Bd. 25 . - S. 1904-1906 . - doi : 10.1021/ic00231a038 . (utilgængeligt link)
- ↑ Berthold Hoge, Karl O Christe. Om stabiliteten af NF 4 + NO 3 - og en ny syntese af fluornitrat (engelsk) . - 2001. - Bd. 110 , udg. 2 . - S. 87-88 . - doi : 10.1016/S0022-1139(01)00415-8 .
- ↑ 1 2 Sykes, A.G. Advances in Inorganic Chemistry (ubestemt) . - Academic Press , 1989. - ISBN 0120236338 .
- ↑ Patnaik, Pradyot. Håndbog i uorganiske kemikalier (neopr.) . - McGraw-Hill Education , 2002. - ISBN 0070494398 .
Litteratur
Nikitin I. V., Rosolovsky V. Ya. Tetrafluorammoniumsalte // USSR Academy of Sciences Uspekhi khimii : zhurnal. - M .: Russian Academy of Sciences , 1985. - T. LIV , vol. 5 . - S. 722-740 . — ISSN 0042-1308 .