五ご氟化氮

五ご氟化氮
	IUPAC名めい; Nitrogen pentafluoride
识别
CAS号ごう	13706-13-3
SMILES	FN(F)(F)(F)F（共きょう价化合かごう物ぶつ）; F[N+](F)(F)F.[F-]（离子化合かごう物ぶつ）;
性せい质
化学かがく式しき	NF5
摩ま尔质量りょう	108.999 g·mol⁻¹
结构
分子ぶんし构型	三角さんかく双そう锥
偶极矩のり	0 D
相あい关物质
其他阳离子こ	五ご氟化磷; 五ご氟化砷; 五ご氟化锑; 五ご氟化铋
相あい关化学かがく品ひん	三さん氟化氮
	若わか非ひ注ちゅう明あかり，所有しょゆう数すう据すえ均ひとし出自しゅつじ标准状じょう态（25 ℃，100 kPa）下した。

五ご氟化氮是ぜ根ね据すえ氮族元素げんそ中ちゅう除じょ氮以外的がいてき元素げんそ都と存在そんざい五ご氟化物ぶつ（例れい如：五ご氟化磷）而假想かそう出で的てき一いち种化合かごう物ぶつ。五氟化氮的理论模型有两种，一种是三角双锥形的分子NF₅，对称群ぐん为D_3h；另一种是离子晶あきら体からだNF₄⁺F^-。^[1]

离子晶あきら体からだ[编辑]

1966年ねん，W·E·托たく尔贝格かく首くび先さき合成ごうせい了りょう+5价的氮氟化物ばけもの，均ひとし为四よん氟铵盐，例れい如：氟锑酸さん四よん氟铵（NF₄SbF₆）和かず氟砷酸さん四よん氟铵（NF₄AsF₆）。^[2]在ざい1971年ねん，C·T·格かく切きり尔宣布せんぷ制せい得とく了りょう氟硼酸ほうさん四よん氟铵（NF₄BF₄）以及另一种假定かてい是ぜ氟化四よん氟铵（NF₄⁺F^-）的てき白色はくしょく固体こたい。这是将しょう三氟化氮与氟单质在77K下通しもとおり过电子こ辐射方法ほうほう制せい得とく的てき，温度おんど超ちょう过143K时又分解ぶんかい成原なりはら先さき的てき反はん应物。^[2]

理り论研究けんきゅう也表明ひょうめい这种离子化合かごう物ぶつ很容易ようい分解ぶんかい成なり三さん氟化氮和わ氟气。^[3]

卡尔·O·克かつ里さと斯特制せい得とく了りょう六ろく氟合镍(IV)酸さん四よん氟铵（(NF₄)₂NiF₆）。^[4]他た也制备氟锰酸盐、氟铀酸さん盐、高こう氯酸盐、氟磺酸さん盐和一いち些含有がんゆうN₂F₃⁺离子的てき盐。^[5]克かつ里さと斯特尝试在ざい20°C下した的てき无水氟化氢中通どおり过NF₄SbF₆与あずかHF的てき复分解ぶんかい反はん应制备氟化か四よん氟铵。然しか而，他た获得的てき是ぜ组成不定ふてい的てき溶剂合あい氟氢化か铵（NF₄HF₂·nHF）。在ざい室温しつおん下か它是一いち种乳白色はくしょく液体えきたい，冷却れいきゃく时就会かい变成浆糊状じょう，在ざい-45°C下しも形成けいせい白色はくしょく固体こたい。如果再さい次つぎ加か热它，会かい产生F₂、HF和わNF₃气体。^[6]这种物ぶつ质有CAS号ごう，为71485-49-9。^[7]

I·J·所しょ罗门认为五氟化氮可由NF₄AsF₆的てき热分解ぶんかい制せい得え，但ただし是ぜ实验结果并不支持しじ他た的てき看み法ほう。^[8]

分子ぶんし[编辑]

要よう形成けいせいNF₅分子ぶんし，五个氟原子就要在氮原子周围排列成三角双锥结构（能のう量りょう最低さいてい）。然しか而，由ゆかり于氮原子げんし半径はんけい太たい小しょう，不足ふそく以容纳五个氟原子げんし，因いん此只有ゆう使し键长增大ぞうだい。因よし为形成けいせい五个化学键需要用到3d轨道，它的能のう量りょう比ひ2s和わ2p高こう得とく多た，所以ゆえん还是不ふ稳定。^[1] 计算表明ひょうめいNF₅分子ぶんし在ざい热力学がく上じょう自じ发地分解ぶんかい成なりNF₄和わF自由じゆう基もと，并放出ほうしゅつ8.5 kcal mol^-1的てき能のう量りょう，过渡态能垒（活かつ化か能のう）大だい约是20±4 kcal mol^-1。^[9]

参考さんこう文献ぶんけん[编辑]

^ ^1.0 ^1.1 Lewars, Errol G. Modeling marvels: computational anticipation of novel molecules. Springer. 03/11/2008: 53–67 [2012-07-25]. （原始げんし内容ないよう存そん档于2015-02-12）.
^ ^2.0 ^2.1 Goetschel, C. T.; V. A. Campanile, R. M. Curtis, K. R. Loos, C. D. Wagner, J. N. Wilson. Preparation and properties of perfluoroammonium tetrafluoroborate, NF4+BF4-, and possible synthesis of nitrogen pentafluoride. Inorganic Chemistry. July 1972, 11 (7): 1696–1701. doi:10.1021/ic50113a051.
^ Christe, Karl O; William W. Wilson. Nitrogen pentafluoride: covalent NF5 versus ionic NF4+F- and studies on the instability of the latter. Journal of the American Chemical Society. December 1992, 114 (25): 9934–9936. doi:10.1021/ja00051a027.
^ Christe, Karl O. Synthesis and characterization of bis(tetrafluoroammonium) hexafluoronickelate 16 (9): 2238–2241. September 1977. doi:10.1021/ic50175a017.
^ Christe, Karl O. Research Studies in NF4+ Salts (PDF). Rockwell. 23 May 1980 [23 February 2012]. （原始げんし内容ないよう存そん档 (PDF)于2015-12-27）.
^ Christe, Karl O. Research Studies in NF4+ Salts (PDF). Rockwell: G7–G8. 23 May 1980 [23 February 2012]. （原始げんし内容ないよう存そん档 (PDF)于2015-12-27）.
^ 查询时名称めいしょう为：Tetrafluoroammonium bifluoride
^ Christe, Karl O.; William W. Wilson, Gary J. Schrobilgen, Raman V. Chirakal, George A. Olah. On the existence of pentacoordinated nitrogen. Inorganic Chemistry. March 1998, 27 (5): 789–790. doi:10.1021/ic00278a009.
^ Holger F. Bettinger, Paul v. R. Schleyer, and Henry F. Schaefer III. NF₅ — Viable or Not?. Journal of the American Chemical Society. 27 October 1998, 120 (44): 11439–11448. doi:10.1021/ja9813921.

[mm-1] 1.0 ^1.1 Lewars, Errol G. Modeling marvels: computational anticipation of novel molecules. Springer. 03/11/2008: 53–67 [2012-07-25]. （原始げんし内容ないよう存そん档于2015-02-12）.

[Goetschel-2] 2.0 ^2.1 Goetschel, C. T.; V. A. Campanile, R. M. Curtis, K. R. Loos, C. D. Wagner, J. N. Wilson. Preparation and properties of perfluoroammonium tetrafluoroborate, NF4+BF4-, and possible synthesis of nitrogen pentafluoride. Inorganic Chemistry. July 1972, 11 (7): 1696–1701. doi:10.1021/ic50113a051.

[Christe_1992-3] Christe, Karl O; William W. Wilson. Nitrogen pentafluoride: covalent NF5 versus ionic NF4+F- and studies on the instability of the latter. Journal of the American Chemical Society. December 1992, 114 (25): 9934–9936. doi:10.1021/ja00051a027.

[Christe_1977-4] Christe, Karl O. Synthesis and characterization of bis(tetrafluoroammonium) hexafluoronickelate 16 (9): 2238–2241. September 1977. doi:10.1021/ic50175a017.

[ChristeK-5] Christe, Karl O. Research Studies in NF4+ Salts (PDF). Rockwell. 23 May 1980 [23 February 2012]. （原始げんし内容ないよう存そん档 (PDF)于2015-12-27）.

[ChristeOK-6] Christe, Karl O. Research Studies in NF4+ Salts (PDF). Rockwell: G7–G8. 23 May 1980 [23 February 2012]. （原始げんし内容ないよう存そん档 (PDF)于2015-12-27）.

[7] 查询时名称めいしょう为：Tetrafluoroammonium bifluoride

[0e5n-8] Christe, Karl O.; William W. Wilson, Gary J. Schrobilgen, Raman V. Chirakal, George A. Olah. On the existence of pentacoordinated nitrogen. Inorganic Chemistry. March 1998, 27 (5): 789–790. doi:10.1021/ic00278a009.

[9] Holger F. Bettinger, Paul v. R. Schleyer, and Henry F. Schaefer III. NF₅ — Viable or Not?. Journal of the American Chemical Society. 27 October 1998, 120 (44): 11439–11448. doi:10.1021/ja9813921.

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