Nitrogen(III)fluorid

Den aktuelle version af siden er endnu ikke blevet gennemgået af erfarne bidragydere og kan afvige væsentligt fra den version , der blev gennemgået den 13. januar 2021; checks kræver 13 redigeringer .

Nitrogenfluorid (III).

Generel

Systematisk
navn

Nitrogenfluorid (III).

Traditionelle navne

nitrogentrifluorid; nitrogentrifluorid

Chem. formel

{\ce {NF3))

Rotte. formel

{\ce {NF3))

Fysiske egenskaber

Stat

farveløs gas

Molar masse

71,0019 g/ mol

Massefylde

3,003 kg/m3 (gas, 15°C); 1,54 -129 (væske ved kogepunktet)

Ioniseringsenergi

12,97 ± 0,01 eV [1]

Termiske egenskaber

Temperatur

• smeltning

-206,79°C

• kogning

-129,01°C

Kritisk punkt

• temperatur

-39,26°C

• tryk

44,72 atm

Kritisk tæthed

7,92 cm³/mol

Entalpi

• uddannelse

-127 kJ/mol

Damptryk

1 ± 1 atm [1]

Kemiske egenskaber

Opløselighed

• i vand

0,021 g/100 ml

Klassifikation

[7783-54-2]

232-007-1

N(F)(F)F

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

RTECS

QX1925000

CHEBI

2451

Sikkerhed

ECB ikoner

NFPA 704

0 en 0 OKSE

Data er baseret på standardbetingelser (25 °C, 100 kPa), medmindre andet er angivet.

Mediefiler på Wikimedia Commons

Nitrogentrifluorid (nitrogen ( III) fluorid , nitrogentrifluorid ) er en binær uorganisk forbindelse af nitrogen og fluor med formlen , farveløs giftig tung gas, ikke brændbar, ætsende for metaller, har en karakteristisk muggen lugt af skimmelsvamp og er dårligt opløselig i vand. ${\ce {NF3))$

Forårsager en stærk drivhuseffekt .

Anvendes som ætsemiddel i mikroelektronik.

Historie

Nitrogentrifluorid blev først opnået af Otto Raff, Fischer, Luft i 1903 ved elektrolyse af en opløsning af ammoniumfluorid i hydrogenfluorid [2] .

Fysiske egenskaber

Nitrogentrifluorid er en farveløs giftig tung gas, har en karakteristisk lugt af skimmelsvamp, er dårligt opløselig i vand uden at reagere med det. Bindingerne i molekylet er praktisk talt kovalente og derfor har stoffets molekyler et lille dipolmoment svarende til 0,234 D , til sammenligning er dipolmomentet for det polære ammoniakmolekyle 1,47 D. Denne forskel skyldes, at fluoratomer fungere som elektrontiltrækkende grupper, der tiltrækker næsten alle elektronerne fra de enlige elektronpar i nitrogenatomet.

Kemiske egenskaber

Mere inaktive ved stuetemperatur end de andre nitrogentrihalogenider: nitrogentrichlorid , nitrogentribromid og nitrogentriiodid , som alle er eksplosive. Det er det eneste nitrogentrihalogenid med en negativ dannelsesentalpi fra grundstofferne.

Det er et stærkt, men langsomt virkende oxidationsmiddel, der er i stand til at reagere med mange kemiske grundstoffer, oxider, salte og organoelementforbindelser , og dets blandinger med reducerende gasser eksploderer ved opvarmning [3] . Oxiderer hydrogenchlorid til elementært klor :

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

Ved kontakt med metaller og ved høje temperaturer omdannes det til tetrafluorhydrazin :

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

Ved opvarmning er det et stærkt fluoreringsmiddel. Under påvirkning af kryptondifluorid eller fluor og antimon kan pentafluorid oxideres til tetrafluorammoniumsalt : ${\ce {NF4(SbF6)))$

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

Men når det koger, reagerer det langsomt med vand:

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

Henter

Nitrogentrifluorid er et sjældent eksempel på binært fluorid , som kun kan opnås direkte fra grundstofferne under særlige forhold, for eksempel ved at bruge en elektrisk udladning i en blanding af gasser [4] .

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

En industriel metode til at opnå - interaktionen af ammoniak med fluor ved meget lave temperaturer. Reaktionen forløber ifølge radikalkædemekanismen:

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

Også opnået ved anvendelse af den modificerede Raff-metode.

Leveres i trykflasker.

Verdensproduktionen anslås til 100 tons for 1992 og 4000 tons for 2007 .

Ansøgning

Nitrogentrifluorid bruges til plasmaætsning af siliciumwafers. I denne proces ødelægges nitrogentrifluoridmolekyler i glødudladningsplasmaet, og de resulterende fluormolekyler er et ætsemiddel for silicium , siliciumdioxid og siliciumnitrid . Derfor bruges den til fremstilling af LCD-skærme , tyndfilmssolceller og mikrokredsløb .

Miljøaspekter

Nitrogentrifluorid er en drivhusgas i sine egenskaber og kan fremkalde global opvarmning (det vurderes at være 17.200 gange mere aktivt end kuldioxid af samme masse, når det udsættes for 100 år) [5] [6] , dog på grund af lav emission mængder på nuværende tidspunkt, overstiger dets bidrag til drivhuseffekten ikke 0,04 % af bidraget fra menneskeskabte kuldioxidemissioner [7] . Ifølge undersøgelser er mængden af NF 3 i atmosfæren 5400 tons i 2008 og stiger med 11 % hvert år [8] , og dens gennemsnitlige levetid i atmosfæren er fra 550 til 740 år.

Litteratur

Sarner S. Kemi af raketbrændstoffer. — M .: Mir, 1969.
Schmidt EW, Harper JT Håndtering og brug af fluor og fluor-oxygenblandinger i raketsystemer, Lewis Research Center, NASA SP-3037, Cleveland, Ohio, 1967.
Lidin R. A. et al. Kemiske egenskaber ved uorganiske stoffer: Proc. tilskud til universiteter. - 3. udg., Rev. - M . : Kemi, 2000. - 480 s. — ISBN 5-7245-1163-0 .

Noter

↑ 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 / Editorial Board: Knunyants I. L. et al. - M . : Soviet Encyclopedia, 1988. - T. 1 (Abl-Dar). — 623 s.
↑ Lidin, PA Fejl: parameter ikke angivet |заглавие=i skabelonen {{ publikation }} . - 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 > . Hentet 3. juli 2008. Arkiveret 15. december 2007 på Wayback Machine
↑ Robson, JI; Gohar, LK, Hurley, MD, Shine, K.P. og Wallington, T. Revideret IR-spektrum, strålingseffektivitet og potentiale for global opvarmning af nitrogentrifluorid (da
) // Geophys. Res. Lett. : journal. - 2006. - T. 33 . - doi : 10.1029/2006GL026210 . Arkiveret fra originalen den 29. marts 2012.
↑ Potent drivhusgas mere almindelig i atmosfæren end anslået. NASA udgivelse 08-268 . Hentet 28. oktober 2008. Arkiveret fra originalen 28. oktober 2008. (ubestemt)
↑ Weiss, Ray F.; Jens Mühle, Peter K. Salameh, Christina M. Harth. Nitrogentrifluorid i den globale atmosfære // Geophysical Research Letters : journal. - 2008. - 31. oktober ( bind 35 ). — S. 3 PP. . - doi : 10.1029/2008GL035913 .