高氯酸氟
化合物
高氯酸氟是很少見的含有氯、氧元素的氟化合物,分子式為FOClO3或FClO4。它是極不穩定容易爆炸的氣體,[3]具有刺激性氣味。[4]
高氯酸氟 | |||
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別名 | Fluorine perchlorate | ||
識別 | |||
CAS號 | 10049-03-3 | ||
PubChem | 13022374 | ||
ChemSpider | 10326178 | ||
SMILES |
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InChI |
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InChIKey | DRFVFUCINMEBEQ-UHFFFAOYAO | ||
性質 | |||
化學式 | ClFO4 | ||
摩爾質量 | 118.45 g·mol−1 | ||
外觀 | 無色氣體[1] | ||
熔點 | -167.3 °C[1] | ||
沸點 | -15.9 °C[1] | ||
熱力學 | |||
ΔfHm⦵298K | 9 kcal/mol[2] | ||
危險性 | |||
主要危害 | 易爆氣體 | ||
若非註明,所有數據均出自標準狀態(25 ℃,100 kPa)下。 |
製備
可由氟與高氯酸反應[5]或ClF5與水作用製得。[來源請求]
它也可由高氯酸四氟銨鹽(NF
4ClO
4)熱分解製得,反應產生較純的FClO
4,可進一步處理和冷凍而不發生爆炸。[6]
結構
高氯酸氟與高氯酸鹽不太類似,因為氟並不是以陽離子形式存在的。其中包含了很少見的氧化態為0的氧原子,因為氧的電負性高於氯但低於氟。
安全
FClO4能發生許多危險且不可預知的反應, 是一種共價高氯酸鹽(氯的氧化態為+7),並有一個十分敏感的O-F單鍵。少量的還原劑例如有機物就能使其爆炸。這些反應可以產生鹵氧化物、鹵素互化物以及其他有害物質。
如果反應物不慎混合,發生意外是很有可能的。像共價氟化物和高氯酸鹽一樣,處理它需要特別小心。
高氯酸氟會刺激呼吸系統,造成長時間的呼吸困難。[1]
性質
高氯酸氟具有強氧化性,例如與碘離子反應:
- FOClO3 + 2I- → ClO4- + F- + I2
高氯酸氟也能與全氟代烯烴發生加成反應(需在-45℃進行):
- CF2=CF2 + FOClO3 → CF3CF2OClO3[7]
對於不對稱烯烴,產物是混合物(因為O-F鍵的極性很小),主要是不符合馬氏規則的,過去稱為「親電氟化」,即其中氟原子顯微弱的正電性,現在認為可能是因為這是一個自由基加成反應。[8]
參考資料
- ^ 1.0 1.1 1.2 1.3 hrsg. von Georg Brauer. Unter Mitarb. von M. Baudler. Handbuch der präparativen anorganischen Chemie / 1.. Stuttgart: Enke. 1975: 180. ISBN 3-432-02328-6. OCLC 310719485 (德語).
- ^ Breazeale, J. D.; MacLaren, R. O.. Thermochemistry of oxygen-fluorine bonding, United Technology Center, Sunnyvale, CA, 1963. Accession Number: AD0402889. Retrieved online from [1] on 2009-05-21.
- ^ Patnaik, Pradyot. A comprehensive guide to the hazardous properties of chemical substances. Hoboken, NJ: John Wiley. 2007. ISBN 978-0-470-13494-8. OCLC 264703223.
- ^ Lewis, Robert A. Lewisʼ dictionary of toxicology. Boca Raton, Fla.: Lewis Publishers. 1996: 508. ISBN 1-56670-223-2. OCLC 35269968.
- ^ Rohrback, Gilson H.; Cady, George H. The Preparation of Fluorine Perchlorate from Fluorine and Perchloric Acid. Journal of the American Chemical Society (American Chemical Society (ACS)). 1947, 69 (3): 677–678. ISSN 0002-7863. doi:10.1021/ja01195a063.
- ^ Schack, C. J.; Christe, K. O. Reactions of fluorine perchlorate with fluorocarbons and the polarity of the oxygen-fluorine bond in covalent hypofluorites. Inorganic Chemistry. 1979, 18 (9): 2619–2620. doi:10.1021/ic50199a056.
- ^ Greenwood, N. N.; Earnshaw, A. Chemistry of the Elements 2nd. Oxford:Butterworth-Heinemann. 1997. ISBN 0-7506-3365-4.
- ^ Schack, Carl J.; Christe, Karl O. Reactions of fluorine perchlorate with fluorocarbons and the polarity of the oxygen-fluorine bond in covalent hypofluorites. Inorganic Chemistry. 1979, 18 (9): 2619. doi:10.1021/ic50199a056.