二氟化氮

二氟化氮, 又稱二氟氨基自由基,是一種自由基,化學式 NF2•。這個小分子和它的二聚體四氟肼存在平衡。[2]

二氟化氮
識別
CAS號 3744-07-8 [1]
PubChem 138039
ChemSpider 121681
SMILES
 
  • [N](F)F
性質
化學式 NF
2
相關物質
相關化合物 Nitrogen trifluoride
dinitrogen tetrafluoride
nitrogen monofluoride
若非註明,所有數據均出自標準狀態(25 ℃,100 kPa)下。

N2F4 ⇌ 2 NF2

其中,溫度越高, NF2• 的含量就越多(與二氧化氮一樣)[3]

這種分子有奇數個電子,也足夠穩定到可以在實驗上研究。[4]

性質

斷裂N
2
F
4
的N–N鍵需要20.8 kcal/mol(87 kJ/mol)的能量。[5]作為比較,N
2
O
4
的N–N鍵能為14.6 kcal/mol(61 kJ/mol)、N
2
O
2
中為10.2 kcal/mol(43 kJ/mol),N
2
H
4
中則為60 kcal/mol(250 kJ/mol)。N
2
F
4
標準生成焓(ΔHf)是8.227 kcal/mol(34.421 kJ/mol)。[6]

在室溫下,只有0.7%的N
2
F
4
會離解成NF
2
。到了225 °C,99%的N
2
F
4
都會離解成NF
2
[5]

NF
2
的N–F鍵長為1.3494 Å,F–N–F鍵角為103.33°。[7]

用處

二氟化氮是產生一氟化氙激發態激光的中間產物。三氟化氮是激光的製備原料,當三氟化氮被電子撞擊時,會產生二氟化氮自由基和自由的氟離子:[1]

NF3 + e → NF2 + F

自由氟離子會和氙陽離子反應。[1]

二氟化氮可以繼續反應,生成一氟化氮和氟離子:

NF2• + e → NF + F[1]

參考資料

  1. ^ 1.0 1.1 1.2 1.3 Trainor, Daniel W. Electron dissociative attachment to nitrogen difluoride radicals. The Journal of Physical Chemistry. February 1989, 93 (3): 1134–1136. doi:10.1021/j100340a022. 
  2. ^ F Fluorine: Compounds with Oxygen and Nitrogen. Gmelin Handbook of Inorganic Chemistry 4. Berlin: Springer. 1986: 162 [29 August 2015]. ISBN 978-3-662-06341-5. doi:10.1007/978-3-662-06339-2. (原始內容存檔於2020-06-23). 頁面存檔備份,存於互聯網檔案館
  3. ^ Johnson, Frederic A.; Colburn, Charles B. The Tetrafluorohydrazine-Difluoroamino Radical Equilibrium. Journal of the American Chemical Society. July 1961, 83 (14): 3043–3047. doi:10.1021/ja01475a018. 
  4. ^ Brown, R. D.; Burden, F. R.; Hart, B. T.; Williams, G. R. The electronic structure of the NF2 radical. Theoretica Chimica Acta. 1973, 28 (4): 339–353. doi:10.1007/BF00529015. 
  5. ^ 5.0 5.1 Bohn, Robert K.; Bauer, Simon Harvey. An electron diffraction study of the structures of NF2 and N2F4. Inorganic Chemistry. February 1967, 6 (2): 304–309. doi:10.1021/ic50048a024.  molecule dimensions and angles
  6. ^ Nitrogen difluoride NF2(g). [2022-10-27]. (原始內容存檔於2020-07-10). 
  7. ^ Brown, R.D.; Burden, F.R.; Godfrey, P.D.; Gillard, I.R. Microwave spectrum of NF2. Journal of Molecular Spectroscopy. August 1974, 52 (2): 301–321. Bibcode:1974JMoSp..52..301B. doi:10.1016/0022-2852(74)90121-0. 

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