Krypton(II)fluorid

Kryptondifluorid KrF 2  - flyktiga färglösa kristaller , den första öppna föreningen av krypton. Ett mycket reaktivt ämne. Vid förhöjda temperaturer sönderdelas det till fluor och krypton .

Fysikaliska och kemiska egenskaper

Löslighet

Struktur- och kristallmodifieringar

Kryptondifluorid kan existera i en av två kristallmodifieringar: α-form och β-form. β-KrF 2 är stabil vid temperaturer över −80 °C. Vid lägre temperaturer är α-formen stabil.

Enhetscellen i det β-formade kristallgittret är tetragonal med följande cellparametrar:

Hämta metoder

Kryptondifluorid kan erhållas på många sätt från enkla ämnen. Nedan är metoderna för syntes av KrF 2 i ordningsföljd för att öka hastigheten för att erhålla produkten. Det allmänna reaktionsschemat är som följer:

Elektrisk urladdningsaktivering

Denna metod producerar också delvis kryptontetrafluorid . En blandning av fluor och krypton i förhållandet 1:1 till 1:2 under ett tryck på 40 till 60 mm. rt. Konst. aktiveras av en kraftig elektrisk urladdning (ström 30 mA , spänning 500-1000 V ). [2] Hastigheten för sådan syntes kan nå en kvarts gram per timme, men metoden är ganska instabil och känslig för yttre faktorer. [3] [4]

Protonbombardement

Genom att bombardera en blandning av enkla ämnen vid en temperatur av 133 K med protoner accelererade i ett fält av 10 MV kan kryptondifluorid erhållas med en hastighet av cirka ett gram per timme. [2] Men när en viss halt av kryptondifluorid i blandningen uppnås, saktar reaktionshastigheten avsevärt ner tills syntesen upphör på grund av den konkurrerande nedbrytningen av reaktionsprodukten under inverkan av bombardement.

Fotokemisk metod

Den fotokemiska metoden för att erhålla är baserad på verkan av ultraviolett strålning med en våglängd på 303-313 nm på en blandning av fluor och krypton. I det här fallet kan du få produkten med en hastighet av 1,22 gram per timme. [3] Hårdare strålning (med en våglängd på mindre än 300 nm) aktiverar den omvända processen för difluorid-sönderfall. Den mest optimala temperaturen är 77 K, vid denna temperatur är krypton i fast tillstånd och fluor är i flytande tillstånd.

Termisk aktivering

Fast krypton måste vara på något avstånd från gasformigt fluor, som värms upp till 680 °C [2] , medan fluormolekyler bryts ned till fria radikaler och fluor oxiderar krypton. Uppvärmning utförs med en varm tråd, medan det på grund av en skarp temperaturgradient (upp till 900 grader / cm) är möjligt att välja förhållanden under vilka krypton inte går in i gasfasen. Denna metod kan producera kryptonfluorid med en hastighet av upp till 6 gram/timme. [2]

Kemiska egenskaper

• När den värms upp kraftigt sönderdelas den med en explosion till enkla ämnen:

• Reagerar häftigt med vatten (över 10 °C explosivt):

• Mycket starkt fluoreringsmedel. Det interagerar med de flesta grundämnen, medan grundämnenas högre fluorider och krypton frigörs som produkter. Tack vare kryptondifluorid, sådana unika ämnen som guldpentafluorid (AuF 5 ), praseodymtetrafluorid (PrF 4 ), hexafluorbrominsalter (ВrF 6 + ), hexafluoroklorsalter (ClF 6 + ), tetrafluoroammoniumsalter (NF 4 + ) och några andra:

• Det är nästan alltid olämpligt för fluorering av organiska föreningar, eftersom fluoreringsreaktionen fortskrider mycket snabbt (ofta med en explosion eller antändning) med mycket låg selektivitet (ger upp till 5% av det erforderliga ämnet). I detta fall fortskrider en konkurrerande oxidationsreaktion parallellt med fluorering, som vanligtvis fortsätter med förstörelsen av kolskelettet i den organiska molekylen.

• Visar egenskaperna hos en svag Lewisbas . Till exempel, när de interagerar med Lewis-syror, bildas komplexa föreningar med sammansättningen [KrF] + [EF 6 ] - (här kan Sb , Au , Pt och andra metaller användas som ett element E ):

Komplex med SbF 5 och AuF 5 är termiskt något mer stabila än kryptondifluorid.

Applikation

• Det används oftast som ett fluoreringsmedel i oorganisk syntes.
• En intressant tillämpning är produktionen av atomärt fluor.

Lagring

Eftersom kryptondifluorid är ett ganska starkt oxidationsmedel och fluoreringsmedel, lagras det i förseglade nickel- eller aluminiumbehållare (eftersom nickel och aluminium passiveras av KrF 2 ) vid temperaturer under 0 °C.

Litteratur

• Jolly W. I. Synteser av oorganiska föreningar. M: Mir., 440 sid. — 1967
• Nekrasov BV Grunderna i allmän kemi. I 2 volymer. M: Kemi, 1973

Se även

• xenondifluorid

Anteckningar

1. ↑ Rabinovich V. A., Khavin Z. Ya. "A Brief Chemical Reference" L .: Chemistry, 1977 sid. 75.
2. ↑ 1 2 3 4 Lehmann, John. F.; Mercier, Helene P. A.; Schrobilgen, Gary J. Kryptons kemi. Koordinationskemi recensioner. 2002, 233-234, 1-39.
3. ↑ 1 2 Kinkead, SA; Fitzpatrick, JR; Foropoulos, J. Jr.; Kissane, RJ; Purson, D. Fotokemisk och termisk dissociationssyntes av kryptondifluorid. Inorganic Fluorine Chemistry: Toward the 21st Century, Thrasher, Joseph S.; Strauss, Steven H.: American Chemical Society. San Francisco, Kalifornien, 1994. 40-54.
4. ↑ I.V. Nikitin och V. Ya. Rosolovsky, Uspekhi Khimiya, 39, 1161 (1970) .