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硝酰氟(化学式:NO2F)是最常见的硝酰盐之一。它首先由莫瓦桑于1905年制得。[1][2][3]
性质[编辑]
硝酰氟与硝酸根离子是等电子体,也为平面结构。通常状态下为无色气体,共价性较强,熔点-166°C,沸点-72.5°C,N-F键长135pm,偶极矩0.47D。[4]ΔHf°(298K)为-80kJ/mol,ΔGf°(298K)为-37.2kJ/mol。溶于氟化氢时,完全离解为直线型的 [NO2]+ 离子。[5]
硝酰氟是很强的氧化剂和氟化剂,同時有很強的硝化性,可以将大部分金属转化为相应的氧化物、氟化物或氟氧化物,也可以与大部分非金属反应,生成硝酰盐,與有機物反應則生成對應的硝基取代物。比如它与金属锌反应时,会生成氧化锌和氟化锌的混合物,而与金属铬反应,则生成铬酰氟(CrO2F2)。
![{\displaystyle {\rm {Zn+2NO_{2}F\rightarrow ZnF_{2}+2NO_{2}\,}}}](https://wikimedia.org/api/rest_v1/media/math/render/svg/886e8537130916155d3ecd5f1d240619464b457f)
![{\displaystyle {\rm {Zn+NO_{2}\rightarrow ZnO+NO\,}}}](https://wikimedia.org/api/rest_v1/media/math/render/svg/8f7f8215786b7868fb6def1b9107bdf6a4df5ff1)
与硼反应,先生成三氟化硼,进一步反应生成氟硼酸硝酰:
![{\displaystyle {\rm {B+3NO_{2}F\rightarrow BF_{3}+3NO_{2}\,}}}](https://wikimedia.org/api/rest_v1/media/math/render/svg/dcea0438ad6a25f07f9d9136b5cff9dc098a913a)
![{\displaystyle {\rm {NO_{2}F+BF_{3}\rightarrow NO_{2}BF_{4}\,}}}](https://wikimedia.org/api/rest_v1/media/math/render/svg/be3b2a880f3c3f10f1a3ff5210a21aed6a9eb5ff)
硝酰氟也可作为 F− 供体。它与三氧化硫反应,可以得到 NO2(SO3F);[6] 与七氟化碘反应,生成 [NO2]+[IF8]−。此外硝酰氟也可作配体,不过对应的配合物较为罕见。
制备[编辑]
可通过氟气直接对二氧化氮或亚硝酸盐进行氟化制得:
![{\displaystyle {\rm {2NO_{2}+F_{2}\rightarrow 2NO_{2}F\,}}}](https://wikimedia.org/api/rest_v1/media/math/render/svg/d57bc4684c0555a4a865edb082c253d4b548d3e0)
![{\displaystyle {\rm {NaNO_{2}+F_{2}\rightarrow NO_{2}F+NaF\,}}}](https://wikimedia.org/api/rest_v1/media/math/render/svg/a8cc4bf33a33a284b11a6db40cb982802d12df2c)
也可用三氟化钴为氟化剂,在300°C与二氧化氮反应:
![{\displaystyle {\rm {CoF_{3}+NO_{2}\rightarrow NO_{2}F+CoF_{2}\,}}}](https://wikimedia.org/api/rest_v1/media/math/render/svg/42709b7e6e9a554ccf22c07cf447bf48dda42833)
用途[编辑]
用作火箭推进剂中的氧化剂。[7]
参见[编辑]
参考资料[编辑]
- ^ Moissan, H.; Lebeau, P., C. R. Hebd. Seances Acad. Sci. 1940, 1573 (1905).
- ^ Moissan, H.; Lebeau, P., C. R. Hebd. Seances Acad. Sci. 1940, 1621 (1905).
- ^ Moissan, H.; Lebeau, P., Ann. Chim. Phys. 9, 221 (1906).
- ^ Cotton, F. Albert; Wilkinson, Geoffrey (1988), Advanced Inorganic Chemistry (5th ed.), New York: Wiley-Interscience, p. 333, ISBN 0-471-84997-9
- ^ Griffiths, J. E.; Sunder, W. A. J. Fluorine Chem. 6, 533 (1975).
- ^ Schmutzler, R., Angew. Chem. Int. Ed. Engl. 7, 440 (1968).
- ^ Merck Index, 13th edition (2001), p.1193