Tetrafluorammonium

Tetrafluoroammonium NF 4+  är en komplex oorganisk katjon , som är ammonium , i vilken alla fyra väteatomerna är ersatta av fluor [1] . Tetrafluorammonium är ett starkt oxidationsmedel och en av få stabila föreningar (och den enda syrefria) där kväve har ett oxidationstillstånd på +5.

Struktur

Tetrafluorammoniumjonen är isoelektronisk till tetrafluormetanmolekylen . På samma sätt som den (liksom ammonium), har tetrafluorammonium en regelbunden tetraedrisk form (kväveatom i mitten, fluoratomer längs hörnen), längden på varje NF-bindning är ungefär 124  pm , vinkeln mellan varje par av bindningar är ≈ 109°28′16″.

Salter

Tetrafluorammoniumjon ger salter med en mängd olika fluoranjoner, såsom:

• Bifluorid [ HF2 ] - ;
• tetrafluorborat [ BF4 ] - , tetrafluoroaluminat [ AlF4 ] - ;
• tetrafluorbromat [ BrF4 ] - ;
• Pentafluorider [XF5 ] - där X = Ge , Sn , Ti ;
• Hexafluorider [XF6 ] - där X = P , As , Sb , Bi , Pt ;
• heptafluorider [XF7] - , där X = W , U , Xe ;
• Oktafluoroxenonat [XeF 8 ] 2−     [2]

Det ger också salter med oxifluorider [XF 5 O] - där X = Br ; [XF5O ] - , där X = W , U ; salter av fluorsulfonsyra [SO 3 F] -

När det gäller rena syreanjoner erhölls endast perklorat [NF 4 ] + [ClO 4 ] -     [3] och nitrat NF 4 + NO 3 -     [4] med dem för tetrafluorammonium , det senare saltet är intressant eftersom både i katjonen och i anjonen har kväve högsta möjliga oxidationstillstånd på +5.

Får

Tetrafluorammoniumsalter syntetiseras genom att oxidera kvävetrifluorid med fluor i närvaro av starka Lewis-syror (vanligtvis fluorsyror) som fungerar som fluoridjonacceptorer. Den ursprungliga syntesen av Thalberg, Ruick och Stringham 1966 använde antimonpentafluorid [5] :

På liknande sätt, med måttlig uppvärmning, utförs syntesen av tetrafluorammoniumhexafluorarsenat [5] :

Reaktionen av fluor, bortrifluorid och kvävetrifluorid vid 800 °C ger tetrafluorammoniumtetrafluorborat [6] , vilket är intressant eftersom båda de komplexa jonerna som bildar det är isoelektroniska:

Tetrafluorammoniumsalter kan också erhållas genom oxidation av kvävetrifluorid med kryptondifluorid i närvaro av fluorinnehållande Lewis-syror.

Applikation

K.O. Christie föreslog tetrafluorammoniumsalter som fasta lagringar för fluorgas. Vissa av tetrafluorammoniumsalterna kan sönderdelas för att endast frigöra gasformiga produkter, och pyrotekniska kompositioner har utvecklats för att generera fluor.

Anteckningar

1. ↑ Igor V Nikitin och V Ya Rosolovskii. Tetrafluoroammoniumsalter  (engelska)  // Russian Chemical Reviews. - 1985. - Vol. 54 , nr. 5 . - S. 426 . - doi : 10.1070/RC1985v054n05ABEH003068 .
2. ↑ Karl O. Christe, William W. Wilson. Perfluorammonium- och alkalimetallsalter av anjonerna heptafluoroxenon(VI) och oktafluoroxenon(VI)  (engelska)  // Oorganisk kemi. - 1982. - Vol. 21 . - P. 4113-4117 . - doi : 10.1021/ic00142a001 .  (inte tillgänglig länk)
3. ↑ Karl O. Christe, William W. Wilson. Syntes och karakterisering av fluorammonium(1+)tetrafluorbromat(1-) och tetrafluorammonium(1+)tetrafluoroxobrom(1-  )  // Oorganisk kemi. - 1986. - Vol. 25 . - S. 1904-1906 . - doi : 10.1021/ic00231a038 .  (inte tillgänglig länk)
4. ↑ Berthold Hoge, Karl O Christe. Om stabiliteten hos NF 4 + NO 3 - och en ny syntes av fluornitrat  (engelska) . - 2001. - Vol. 110 , iss. 2 . - S. 87-88 . - doi : 10.1016/S0022-1139(01)00415-8 .
5. ↑ 1 2 Sykes, A.G. Advances in Inorganic Chemistry  (obestämd) . - Academic Press , 1989. - ISBN 0120236338 .
6. ↑ Patnaik, Pradyot. Handbok för oorganiska kemikalier  (neopr.) . - McGraw-Hill Education , 2002. - ISBN 0070494398 .

Litteratur

Nikitin I. V., Rosolovsky V. Ya. Tetrafluoroammoniumsalter  // USSR Academy of Sciences Uspekhi khimii  : zhurnal. - M .: Ryska vetenskapsakademin , 1985. - T. LIV , vol. 5 . - S. 722-740 . — ISSN 0042-1308 . (ryska)