二氟化氧
化合物
二氟化氧是化學式為OF2的化合物,結構與水分子相似,但化學性質非常不同,是強氧化劑。
二氟化氧 | |
---|---|
別名 | 氟化氧 次氟酸酐 |
識別 | |
CAS號 | 7783-41-7 |
PubChem | 24547 |
ChemSpider | 22953 |
SMILES |
|
InChI |
|
InChIKey | UJMWVICAENGCRF-UHFFFAOYAI |
EINECS | 231-996-7 |
ChEBI | 30494 |
RTECS | RS2100000 |
性質 | |
化學式 | OF2 |
摩爾質量 | 53.9962 g·mol⁻¹ |
外觀 | 無色氣體,冷凝後得到淡黃色液體 |
密度 | -145°C液態下為1.9 g/cm3 |
熔點 | −223.8 °C |
沸點 | −144.8 °C |
溶解性(其他溶劑) | 一升水能溶解68毫升二氟化氧(0℃) |
熱力學 | |
ΔfHm⦵298K | 24.5 kJ mol−1 |
危險性 | |
GHS危險性符號 | |
NFPA 704 | |
PEL | TWA 0.05 ppm (0.1 mg/m3)[1] |
致死量或濃度: | |
LC50(中位濃度)
|
|
相關物質 | |
相關化學品 | HFO O2F2 NHF2 NF3 SCl2 |
若非註明,所有數據均出自標準狀態(25 ℃,100 kPa)下。 |
製備
二氟化氧於 1929年首次被報告。它是由溶蝕的氟化鉀和含有少量水的氫氟酸電解而成的。[3][4]現在的製備方法是將氟氣通入氫氧化鈉溶液中,可得二氟化氧和副產物氟化鈉。
- 2F2 + 2NaOH → OF2 + 2NaF + H2O
反應
二氟化氧中的氧具有不尋常的+2氧化態[5][6] ,具有強氧化性。200°C時二氟化氧分解成氧氣和氟氣。
二氟化氧與許多金屬反應,生成氧化物和氟化物。也能與一些非金屬反應:
二氟化氧與水緩慢反應,生成氫氟酸:
- OF2(aq) + H2O(aq) → 2HF(aq) + O2(g)
- OF2 + SO2 → SO3 + F2
有紫外線照射時,產物變為硫酰氟(SO2F2)和焦硫酰氟(S2O5F2):
- OF2 + 2SO2 → S2O5F2
安全性
二氟化氧因其極強的氧化性,被認為是一種不安全的氣體。OF2與水水解產生的氫氟酸具有很強的腐蝕性和毒性,能夠導致壞死,從骨骼中浸出鈣,並造成心血管損傷,以及其他一系列隱性影響。
大眾文化
Robert L. Forward的科幻小說《30K卡美洛》(Camelot 30K)中,二氟化氧被生活在柯伊伯帶的虛構生物用作生化溶劑。OF2在30K下是固體,這種虛構生物可以吸熱,通過放射性加熱保持較高的體溫和液態OF2血液。
參考文獻及注釋
- ^ NIOSH Pocket Guide to Chemical Hazards. #0475. NIOSH.
- ^ Oxygen difluoride. Immediately Dangerous to Life and Health Concentrations (IDLH). National Institute for Occupational Safety and Health (NIOSH).
- ^ Lebeau, P.; Damiens, A. Sur un nouveau mode de préparation du fluorure d'oxygène [A new method of preparation of oxygen fluoride]. Comptes rendus hebdomadaires des séances de l'Académie des Sciences. 1929, 188: 1253–1255 [February 21, 2013]. (原始內容存檔於2017-12-08) (法語). (頁面存檔備份,存於網際網路檔案館)
- ^ Lebeau, P.; Damiens, A. Sur l'existence d'un composé oxygéné du fluor [The existence of an oxygen compound of fluorine]. Comptes rendus hebdomadaires des séances de l'Académie des Sciences. 1927, 185: 652–654 [February 21, 2013]. (原始內容存檔於2020-04-14) (法語). (頁面存檔備份,存於網際網路檔案館)
- ^ 通常氧呈-2價,但這裡氧為正價,氟為負價(因為氟的電負性大於氧),因此二氟化氧是氟化物而非氧化物。
- ^ https://www.nature.com/articles/120842a0