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氧的氟化物

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二氟化氧
二氟化氧

氧的氟化物是一類只由組成的化合物,通式 OnF2, n = 1 至 6。一共有七種氧的氟化物被發現:

  • 二氟化氧 (OF2)
  • 二氟化二氧 (O2F2)
  • 二氟化三氧,又稱二氟化臭氧(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
二氟化四氧

氧的氟化物是具有高能量的強氧化劑,可以瞬時或以受控的速率釋放其能量。因此,這些化合物作為噴氣推進系統中的潛在燃料備受關注。[5]

性質

這裏有三種最常見的氧的氟化物 – 二氟化氧 (OF2), 二氟化二氧(O2F2) 和二氟化三氧(O3F2)的性質。

二氟化氧(OF2)

二氟化氧
二氟化氧

二氟化氧的一般製備方法是用氟單質氟化氫氧化鈉而成:

OF2 是一種無色氣體,在128 K以下是一種黃色液體。它有一種不愉快的惡臭,並且有毒。[3] 它可以和氫鹵酸反應,生成相應的鹵素單質:

它也可以替代鹵化物里的鹵素離子,生成氟化物。[3] 它是一種高效的氟化劑和強氧化劑。當和不飽和的氮的氟化物(例如:四氟肼)放電時,會產生三氟化氮和氮氧化物。[6][7]

二氟化二氧(O2F2)

二氟化二氧
二氟化二氧

O2F2 是一種橙色固體,由液態 O2 和 F2 在 -196 °C照射紫外光而成。[8] 它只在-160 °C 以下穩定。[9] 氧的氟化物都是由氧氣和氟氣放電而成,O2F2 也不例外。[10]

它是一種橙色固體,極易分解成 O2 和 F2 ,溫度接近於沸點 216 K。[3]

O2F2 可以和紅磷反應, 即使在 -196 °C 仍會爆炸。三氟氯甲烷可以用來減緩爆炸力度。[9]

二氟化三氧(O3F2)

O3F2 是一種血紅色液體。它在 90 K 就是液體,與熔點 109 K 的O2F2不同,可用來分辨兩者。[11][3]

和其他氧的氟化物一樣, O3F2 極易分解,於 115 K 迅速分解,反應如下:

參考資料

  1. ^ Solomon, I. J. 等. Additional Studies Concerning the Existence of O3F2. Journal of the American Chemical Society. 1968, 90 (20): 5408–5411. doi:10.1021/ja01022a014. 
  2. ^ Misochko, Eugenii Ya, Alexander V. Akimov, Charles A. Wight. Infrared spectroscopic observation of the stabilized Intermediate complex FO3 formed by reaction of mobile Fluorine atoms with ozone molecules Trapped in an Argon Matrix. The Journal of Physical Chemistry A. 1999, 103 (40): 7972–7977. Bibcode:1999JPCA..103.7972M. doi:10.1021/jp9921194. 
  3. ^ 3.0 3.1 3.2 3.3 3.4 Streng, A. G. The Oxygen Fluorides. Chemical Reviews. 1963, 63 (6): 607–624. doi:10.1021/cr60226a003. 
  4. ^ Streng, A. G., A. V. Grosse. Two New Fluorides of Oxygen, O5F2 and O6F2. Journal of the American Chemical Society. 1966, 88: 169–170. doi:10.1021/ja00953a035. 
  5. ^ Jäger, Susanne 等. Fluorine and Oxygen. Fluorine. Berlin, Heidelberg: Springer. 1986: 1–161. 
  6. ^ Nikitin, Igor Vasil'evich, and V. Ya Rosolovskii. Oxygen Fluorides and Dioxygenyl Compounds. Russian Chemical Reviews. 1971, 40 (11): 889–900. Bibcode:1971RuCRv..40..889N. doi:10.1070/rc1971v040n11abeh001981. 
  7. ^ Lawless, Edward W., Ivan C. Smith. Inorganic high-energy oxidizers: synthesis, structure, and properties. M. Dekker. 1968. 
  8. ^ Marx, Rupert, Konrad Seppelt. Structure investigations on oxygen fluorides. Dalton Transactions. 2015, 44 (45): 19659–19662. PMID 26351980. doi:10.1039/c5dt02247a. 
  9. ^ 9.0 9.1 Solomon, Irvine J. Research on Chemistry of and . No. IITRI-C227-6. IIT RESEARCH INST CHICAGO IL, 1964.
  10. ^ Goetschel, Charles T. 等. Low-Temperature Radiation Chemistry. I. Preparation of Oxygen Fluorides and Dioxygenyl Tetrafluoroborate. Journal of the American Chemical Society. 1969, 91 (17): 4702–4707. doi:10.1021/ja01045a020. 
  11. ^ De Marco, Ronald A., and Jean'ne M. Shreeve . "Fluorinated Peroxides." Advances in Inorganic Chemistry and Radiochemistry. Vol. 16. Academic Press, 1974. 109-176.

參見

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氧的氟化物
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