氧的氟化物

氧的氟化物是一类只由氧和氟组成的化合物，通式O_nF₂（n = 1 至 6）。一共有七种氧的氟化物被发现:

• 二氟化氧 (OF₂)
• 二氟化二氧 (O₂F₂)
• 二氟化三氧，又称二氟化臭氧（O₃F₂）^[1][2]
• 二氟化四氧（O₄F₂）^[3]
• 二氟化五氧（O₅F₂）
• 二氟化六氧（O₆F₂）^[4]
• 一氟化二氧自由基（O₂F）

二氟化四氧

二氟化氧

氧的氟化物是具有高能量的强氧化剂，可以瞬时或以受控的速率释放其能量。因此，这些化合物作为喷气推进系统中的潜在燃料备受关注。^[5]

性质

这里有三种最常见的氧的氟化物 – 二氟化氧 (OF₂), 二氟化二氧(O₂F₂) 和二氟化三氧(O₃F₂)的性质。

二氟化氧(OF₂)

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二氟化氧

二氟化氧的一般制备方法是用氟单质氟化氢氧化钠而成:

${\displaystyle {\ce {2F2 + 2NaOH -> OF2 + 2NaF + H2O}}}$

OF₂ 是一种无色气体，在128 K以下是一种黄色液体。它有一种不愉快的恶臭，并且有毒。^[3] 它可以和氢卤酸反应，生成相应的卤素单质:

${\displaystyle {\ce {OF2 + 4HCl -> 2Cl2 + 2HF + 2H2O}}}$

它也可以替代卤化物里的卤素离子，生成氟化物。^[3] 它是一种高效的氟化剂和强氧化剂。当和不饱和的氮的氟化物（例如：四氟肼）放电时，会产生三氟化氮和氮氧化物。^[6][7]

二氟化二氧(O₂F₂)

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二氟化二氧

O₂F₂ 是一种橙色固体，由液态 O₂ 和 F₂ 在 -196 °C照射紫外光而成。^[8] 它只在-160 °C 以下稳定。^[9] 氧的氟化物都是由氧气和氟气放电而成，O₂F₂ 也不例外。^[10]

${\displaystyle {\ce {{O2}+F2->[{\text{放电}}][{\text{183 °C}}]O2F2}}}$

它是一种橙色固体，极易分解成 O₂ 和 F₂ ，温度接近于沸点 216 K。^[3]

O₂F₂ 可以和红磷反应, 即使在 -196 °C 仍会爆炸。三氟氯甲烷可以用来减缓爆炸力度。^[9]

二氟化三氧(O₃F₂)

O₃F₂ 是一种血红色液体。它在 90 K 就是液体，与熔点 109 K 的O₂F₂不同，可用来分辨两者。^[11][3]

和其他氧的氟化物一样， O₃F₂ 极易分解，于 115 K 迅速分解，反应如下:

${\displaystyle {\ce {2 O3F2 -> O2 + 2O2F2}}}$