二氟化氧

化合物

二氟化氧化學式為OF2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  checkY
PubChem 24547
ChemSpider 22953
SMILES
 
  • FOF
InChI
 
  • 1/F2O/c1-3-2
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
ΔfHm298K 24.5 kJ mol−1
危險性
GHS危險性符號
《全球化學品統一分類和標籤制度》(簡稱「GHS」)中氧化性物質的標籤圖案《全球化學品統一分類和標籤制度》(簡稱「GHS」)中高壓氣體的標籤圖案《全球化學品統一分類和標籤制度》(簡稱「GHS」)中腐蝕性物質的標籤圖案《全球化學品統一分類和標籤制度》(簡稱「GHS」)中有毒物質的標籤圖案
NFPA 704
0
4
3
 
PEL TWA 0.05 ppm (0.1 mg/m3)[1]
致死量或濃度:
LC50中位濃度
  • 2.6 ppm (大鼠, 1小時)
  • 1.5 ppm (小鼠, 1小時)
  • 26 ppm (狗, 1小時)
  • 16 ppm (猴子, 1小時)
[2]
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)

它可以將二氧化硫氧化為三氧化硫,生成氟氣

OF2 + SO2 → SO3 + F2

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

  1. ^ NIOSH Pocket Guide to Chemical Hazards. #0475. NIOSH. 
  2. ^ Oxygen difluoride. Immediately Dangerous to Life and Health Concentrations (IDLH). National Institute for Occupational Safety and Health (NIOSH). 
  3. ^ 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
  4. ^ 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
  5. ^ 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
  6. ^ https://www.nature.com/articles/120842a0

外部連結