Kripton(II)-fluorid

Kripton-difluorid KrF 2 - illékony színtelen kristályok , a kripton első nyílt vegyülete. Erősen reaktív anyag. Magas hőmérsékleten fluorra és kriptonra bomlik .

Fizikai és kémiai tulajdonságok

Ingatlan	Érték [1]
A képződés entalpiája (298 K, gázfázisban)	60,2 kJ/mol
A képződés entalpiája (298 K, szilárd fázisban)	15,5 kJ/mol
A képződés entrópiája (300 K, gázfázisban)	253,6 J/(mol K)
A szublimációs entalpia	37 kJ/mol
Hőteljesítmény (300 K, gázfázisban)	54,2 J/(mol K)

Oldhatóság

Oldószer	Oldhatóság (g/100 g oldószer)
Bróm-pentafluorid (20 °C)	81
Hidrogén-fluorid (20 °C)	195
Víz	interakcióba lép

Szerkezet és kristálymódosítások

A kripton-difluorid két kristálymódosulat egyikében létezhet: α-formában és β-formában. A β-KrF 2 -80 °C feletti hőmérsékleten stabil. Alacsonyabb hőmérsékleten az α-forma stabil.

A β-forma kristályrács egységcellája tetragonális a következő cellaparaméterekkel:

Paraméter	Jelentése
a	0,458 nm
b	0,458 nm
c	0,583 nm
Tércsoport szimmetria	P4 2 /mnm

Módszerek lekérése

A kripton-difluoridot sokféleképpen lehet előállítani egyszerű anyagokból. Az alábbiakban bemutatjuk a KrF 2 szintézisének módszereit a termék előállítási sebességének növelése érdekében. Az általános reakcióséma a következő:

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

Elektromos kisülés aktiválása

Ezzel a módszerrel részben kripton-tetrafluorid is keletkezik . Fluor és kripton keveréke 1:1-1:2 arányban 40-60 mm nyomáson. rt. Művészet. erős elektromos kisülés aktiválja (áram 30 mA , feszültség 500-1000 V ). [2] Az ilyen szintézis sebessége elérheti a negyed grammot óránként, de a módszer meglehetősen instabil és érzékeny a külső tényezőkre. [3] [4]

Proton bombázás

Egyszerű anyagok keverékének 133 K hőmérsékleten történő bombázásával 10 MV mezőben gyorsított protonokkal kripton-difluoridot nyerhetünk körülbelül egy gramm óránként. [2] Ha azonban a keverékben elér egy bizonyos kripton-difluorid-tartalmat, a reakciósebesség jelentősen lelassul, amíg a szintézis le nem áll a reakciótermék bombázás hatására történő versengő bomlása miatt.

Fotokémiai módszer

Az előállítás fotokémiai módszere a 303-313 nm hullámhosszú ultraibolya sugárzás fluor és kripton keverékére történő hatásán alapul. Ebben az esetben a terméket óránként 1,22 gramm sebességgel kaphatja meg. [3] Az erősebb (300 nm-nél kisebb hullámhosszúságú) sugárzás aktiválja a difluorid bomlásának fordított folyamatát. A legoptimálisabb hőmérséklet 77 K, ezen a hőmérsékleten a kripton szilárd, a fluor folyékony halmazállapotú.

Termikus aktiválás

A szilárd kriptonnak bizonyos távolságra kell lennie a gáznemű fluortól, amely 680 °C-ra melegszik [2] , míg a fluormolekulák szabad gyökökké bomlanak , a fluor pedig oxidálja a kriptont. A melegítést forró huzallal végzik, míg az éles hőmérsékleti gradiens (akár 900 fok / cm) miatt kiválasztható, hogy milyen körülmények között a kripton ne kerüljön gázfázisba. Ezzel a módszerrel akár 6 gramm/óra sebességgel is előállítható kripton-fluorid. [2]

Kémiai tulajdonságok

Élesen hevítve robbanással egyszerű anyagokra bomlik:

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

Hevesen reagál vízzel (10 °C felett robbanásveszélyes):

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

Nagyon erős fluorozószer. A legtöbb elemmel kölcsönhatásba lép, miközben az elemek magasabb fluoridjai és a kripton termékként szabadul fel. A kripton-difluoridnak köszönhetően olyan egyedi anyagok találhatók, mint az arany-pentafluorid (AuF 5 ), a prazeodímium-tetrafluorid (PrF 4 ), a hexafluorbromin sók (ВrF 6 + ), a hexafluorklórsók (ClF 6 + ), a tetrafluor -ammóniumsók (NF 4 + ) és néhány egyéb: +

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

Szinte mindig alkalmatlan szerves vegyületek fluorozására, mivel a fluorozási reakció nagyon gyorsan lezajlik (gyakran robbanással vagy gyulladással), nagyon alacsony szelektivitással (a szükséges anyag akár 5%-át is kiadja). Ebben az esetben a fluorozással párhuzamosan egy versengő oxidációs reakció megy végbe, amely általában a szerves molekula szénvázának tönkremenetelével megy végbe.

Egy gyenge Lewis-bázis tulajdonságait mutatja . Például Lewis-savakkal való kölcsönhatás során [KrF] + [EF 6 ] - összetételű komplex vegyületek képződnek (itt Sb , Au , Pt és más fémek használhatók E elemként ):

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

Az SbF 5 és AuF 5 tartalmú komplexek termikusan valamivel stabilabbak, mint a kripton-difluorid.

Alkalmazás

Leggyakrabban fluorozószerként használják szervetlen szintézisekben.
Érdekes alkalmazási terület az atomfluor előállítása.

Tárhely

Mivel a kripton-difluorid meglehetősen erős oxidáló- és fluorozószer, zárt nikkel- vagy alumíniumtartályokban tárolják (mivel a nikkelt és az alumíniumot a KrF 2 passziválja ), 0 °C alatti hőmérsékleten.

Irodalom

Jolly W. I. Szervetlen vegyületek szintézise. M: Mir., 440 p. – 1967
Nekrasov BV Az általános kémia alapjai. 2 kötetben. M: Kémia, 1973

Lásd még

xenon-difluorid

Jegyzetek

↑ Rabinovich V. A., Khavin Z. Ya. "A Brief Chemical Reference" L.: Chemistry, 1977 p. 75.
↑ 1 2 3 4 Lehmann, John. F.; Mercier, Helene P. A.; Schrobilgen, Gary J. A kripton kémiája. Koordinációs kémiai áttekintések. 2002, 233-234, 1-39.
↑ 1 2 Kinkead, SA; Fitzpatrick, JR; Foropoulos, J. Jr.; Kissane, RJ; Purson, D. Kripton-difluorid fotokémiai és termikus disszociációs szintézise. Szervetlen fluor kémia: Toward the 21st Century, Thrasher, Joseph S.; Strauss, Steven H.: American Chemical Society. San Francisco, California, 1994. 40-54.
↑ I. V. Nikitin és V. Ya. Rosolovsky, Uspekhi Khimiya, 39, 1161 (1970) .

Kripton vegyületek

Kripton(II)-fluorid (KrF 2 )
Kripton-difluorid-xenon-hexafluorid (KrF 2 *XeF 6 )
Kripton(II) -pentafluor-hotellurát (Kr(OTeF 5 ) 2 )
Trifluorodikrypton-hexafluor-antimonát(V) (Kr 2 F 3 [SbF 6 ])
Fluorokripton-hexafluoraurát(V) (KrF[AuF 6 ])
Fluorokripton-hexafluor-antimonát(V) (KrF[SbF 6 ])
Fluorocrypton undekafluorodiantimonate(V) (KrF[Sb 2 F 11 ])
Fluorokripton-hexafluorplatinát(V) (KrF[PtF 6 ])