Nitrogén(III)-fluorid

Az oldal jelenlegi verzióját még nem ellenőrizték tapasztalt közreműködők, és jelentősen eltérhet a 2021. január 13-án felülvizsgált verziótól ; az ellenőrzések 13 szerkesztést igényelnek .

Nitrogén-fluorid (III)

Tábornok

Szisztematikus
név

Nitrogén-fluorid (III)

Hagyományos nevek

nitrogén-trifluorid; nitrogén-trifluorid

Chem. képlet

{\ce {NF3))

Patkány. képlet

{\ce {NF3))

Fizikai tulajdonságok

Állapot

színtelen gáz

Moláris tömeg

71,0019 g/ mol

Sűrűség

3,003 kg/m3 (gáz, 15 °C); 1,54-129 (folyadék forrásponton )

Ionizációs energia

12,97 ± 0,01 eV [1]

Termikus tulajdonságok

Hőfok

• olvadás

-206,79 °C

• forralás

-129,01 °C

Kritikus pont

• hőfok

-39,26 °C

• nyomás

44,72 atm

Kritikus sűrűség

7,92 cm³/mol

Entalpia

• oktatás

-127 kJ/mol

Gőznyomás

1 ± 1 atm [1]

Kémiai tulajdonságok

Oldhatóság

• vízben

0,021 g/100 ml

Osztályozás

[7783-54-2]

232-007-1

N(F)(F)F

InChI=1S/F3N/c1-4(2)3GVGCUCJTUSOZKP-UHFFFAOYSA-N

RTECS

QX1925000

CHEBI

2451

Biztonság

EKB ikonok

NFPA 704

0 egy 0 ÖKÖR

Az adatok standard körülményeken (25 °C, 100 kPa) alapulnak, hacsak nincs másképp jelezve.

Médiafájlok a Wikimedia Commons oldalon

A nitrogén-trifluorid (nitrogén ( III)-fluorid , nitrogén- trifluorid ) nitrogén és fluor bináris szervetlen vegyülete, képlete , színtelen, mérgező nehézgáz, nem gyúlékony, korrozív fémekre, jellegzetes penészes dohos szagú és rosszul oldódik. vízben. ${\ce {NF3))$

Erős üvegházhatást okoz .

A mikroelektronikában maratószerként használják.

Történelem

A nitrogén-trifluoridot először Otto Raff, Fischer, Luft állította elő 1903 - ban ammónium-fluorid hidrogén -fluoridos oldatának elektrolízisével [2] .

Fizikai tulajdonságok

A nitrogén-trifluorid színtelen , mérgező nehézgáz, jellegzetes penészszagú, vízben rosszul oldódik, nem reagál vele. A molekulában lévő kötések gyakorlatilag kovalensek, ezért az anyag molekuláinak kis dipólusmomentuma 0,234 D , összehasonlításképpen a poláris ammónia molekula dipólusmomentuma 1,47 D. Ezt a különbséget az okozza, hogy a fluoratomok elektronszívó csoportokként működnek, vonzzák a nitrogénatom magányos elektronpárjainak szinte összes elektronját.

Kémiai tulajdonságok

Szobahőmérsékleten inertebb, mint a többi nitrogén-trihalogenid: nitrogén -triklorid, nitrogén- tribromid és nitrogén - trijodid , amelyek mindegyike robbanásveszélyes. Ez az egyetlen nitrogén-trihalogenid, amelynek negatív az elemekből történő képződési entalpiája .

Erős, de lassan ható oxidálószer, számos kémiai elemmel, oxiddal, sóval és szerves elemvegyülettel képes reakcióba lépni , redukáló gázokkal alkotott keverékei hevítés hatására felrobbannak [3] . A hidrogén-kloridot elemi klórrá oxidálja :

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

Fémekkel érintkezve és magas hőmérsékleten tetrafluorhidrazinná alakul :

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

Melegítve erős fluorozószer. Kripton-difluorid vagy fluor és antimon hatására a pentafluorid tetrafluor - ammóniumsóvá oxidálható : ${\ce {NF4(SbF6)))$

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

Forrás közben azonban lassan reagál a vízzel:

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

Getting

A nitrogén-trifluorid a bináris fluorid ritka példája , amely közvetlenül az elemekből csak speciális körülmények között nyerhető, például gázkeverékben elektromos kisüléssel [4] .

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

Ipari beszerzési módszer - az ammónia és a fluor kölcsönhatása nagyon alacsony hőmérsékleten. A reakció a gyöklánc mechanizmus szerint megy végbe:

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

Szintén módosított Raff-módszerrel nyerték.

Nyomás alatti palackokban szállítjuk.

A világtermelést 1992-ben 100 tonnára, 2007-re 4000 tonnára becsülik .

Alkalmazás

A nitrogén-trifluoridot szilícium lapkák plazmamaratására használják . Ebben a folyamatban a nitrogén-trifluorid molekulák elpusztulnak az izzó kisülésű plazmában, és a keletkező fluormolekulák a szilícium , a szilícium-dioxid és a szilícium- nitrid maratóanyagai . Ezért LCD monitorok , vékonyfilmes napelemek és mikroáramkörök gyártására használják .

Környezetvédelmi szempontok

A nitrogén-trifluorid tulajdonságait tekintve üvegházhatású gáz, és globális felmelegedést válthat ki (a becslések szerint 17 200-szor aktívabb, mint az azonos tömegű szén-dioxid , ha 100 évig van kitéve) [5] [6] , azonban alacsony kibocsátása miatt mennyiségben jelenleg az üvegházhatáshoz való hozzájárulása nem haladja meg az antropogén szén-dioxid-kibocsátás hozzájárulásának 0,04%-át [7] . Tanulmányok szerint az NF 3 mennyisége a légkörben 2008-ban 5400 tonna, és évente 11%-kal növekszik [8] , átlagos légköri élettartama pedig 550-740 év.

Irodalom

Sarner S. Rakéta-üzemanyagok kémiája. - M .: Mir, 1969.
Schmidt EW, Harper JT Fluorid és fluor-oxigén keverékek kezelése és használata rakétarendszerekben, Lewis Research Center, NASA SP-3037, Cleveland, Ohio, 1967.
Lidin R. A. et al .: Szervetlen anyagok kémiai tulajdonságai: Proc. juttatás az egyetemek számára. - 3. kiadás, Rev. - M . : Kémia, 2000. - 480 p. — ISBN 5-7245-1163-0 .

Jegyzetek

↑ 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 p.
↑ Lidin, PA Hiba: a paraméter nincs beállítva a {{ kiadvány }}|заглавие= sablonban . - 1995. - P. 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 > . Letöltve: 2008. július 3. Archiválva : 2007. december 15. a Wayback Machine -nél
↑ Robson, JI; Gohar, LK, Hurley, MD, Shine, K.P. és Wallington, T. A nitrogén-trifluorid felülvizsgált IR spektruma, sugárzási hatékonysága és globális felmelegedési potenciálja (en
) // Geophys. Res. Lett. : folyóirat. - 2006. - T. 33 . - doi : 10.1029/2006GL026210 . Az eredetiből archiválva : 2012. március 29.
↑ Erőteljes üvegházhatású gáz a becsültnél gyakoribb a légkörben. NASA kiadás 08-268 . Letöltve: 2008. október 28. Az eredetiből archiválva : 2008. október 28.. (határozatlan)
↑ Weiss, Ray F.; Jens Mühle, Peter K. Salameh, Christina M. Harth. Nitrogén-trifluorid a globális légkörben // Geophysical Research Letters : folyóirat. - 2008. - október 31. ( 35. köt. ). — P. 3 PP. . - doi : 10.1029/2008GL035913 .