Dioxygen difluorid

Dioxygen difluorid er en forbindelse med fluor og oxygen med molekylformel O
2F
2. Den findes som et orange faststof, der smelter i en rød væske ved -163 ° C. Det er en yderst stærk oxidant og nedbrydes til ilt og fluor selv ved -160 ° C med en hastighed på 4% per dag: dens levetid ved stuetemperatur er derfor meget kort. Dioxygen difluorid reagerer med næsten alle kemiske det støder - selv almindelig is - hvilket fører til sin onomatopoeic øgenavn "foof".

Materialet har ingen praktiske anvendelser, men har været af teoretisk interesse. Et laboratorium brug af det var syntesen af ​​plutonium hexafluoride ved uhørt lave temperaturer, hvilket var signifikant, fordi tidligere metoder til dens forberedelse nødvendig temperaturer, så højt, at plutonium hexafluoride skabt ville hurtigt nedbrydes.

Forberedelse

Dioxygen difluorid kan opnås ved at udsætte en 1: 1 blanding af gasformigt fluor og oxygen ved lavt tryk til en elektrisk udladning på 25-30 mA ved 2,1-2,4 kV. En lignende fremgangsmåde blev anvendt for første syntese af Otto Ruff i 1933. En anden syntese involverer blanding O
2 og F
2 i en rustfri stålbeholder afkølet til -196 ° C, efterfulgt af eksponering af elementer til at bremsstrahlung i flere timer. En tredje fremgangsmåde kræver opvarmning af en blanding af fluor og oxygen til 700 ° C, og derefter hurtig afkøling det ved hjælp af flydende oxygen. Alle disse metoder indebærer syntese ifølge ligningen:

Det opstår også fra den termiske nedbrydning af ozon difluorid:

Struktur og egenskaber

I O
2F
2, er oxygen tildelt den usædvanlige oxidationstrin på +1. I de fleste af de øvrige forbindelser, oxygen har et oxidationstrin på -2.

Strukturen af ​​dioxygen difluorid ligner hydrogenperoxid, H
2O
2, i sin store toplansvinkel, der nærmer sig 90 ° og C2 symmetri. Denne geometri i overensstemmelse med de forudsigelser VSEPR teori.

Limning inden dioxygen difluorid har været genstand for betydelig spekulation, især på grund af den meget korte O-O afstand og de lange O-F afstande. Længde O-O-bindingen er inden 02:00 af 120,7 pm afstand til O = O dobbeltbinding i dioxygen, O
2. Flere bindingssystemer er blevet foreslået til at forklare dette, herunder en O-O tripelbinding med O-F enkeltbindinger som er destabiliseret og forlænget med frastødning mellem de enlige par på de fluoratomer og Tr-orbitaler af O-O obligation. Frastødning involverer de fluor lone pairs er også ansvarlig for den lange og svage kovalente binding i fluor-molekylet. Computational kemi indikerer, at dioxygen difluorid har en overordentlig høj barriere for rotation af 81,17 kJ / mol omkring OO obligation, det er tæt på Bond disassociation energi på 81,59 kJ / mol.

F NMR-kemiske skift af dioxygen difluorid er 865 ppm, som er langt den største kemiske skift registreret for en fluor kerne, hvilket understreger de ekstraordinære elektroniske egenskaber af dette stof. På trods af sin ustabilitet, termokemiske data for O
2F
2 er blevet samlet.

Reaktivitet

Forbindelsen let nedbrydes til oxygen og fluor. Selv ved en temperatur på -160 ° C, 4% nedbrydes hver dag ved denne fremgangsmåde:

Den anden vigtigste egenskab for denne ustabile forbindelse er dens oxiderende effekt på trods af, at alle reaktioner udføres nær -100 ° C. Flere serier af forsøg med forbindelsen resulterede i en række brande og eksplosioner. Nogle af forbindelserne, der producerede voldsomme reaktioner med O
2F
2 omfatter ethylalkohol, methan, ammoniak og selv med vand-is.

Med BF
3 og PF
5, det giver de tilsvarende dioxygenyl salte:

  0   0

Kommentarer - 0

Ingen kommentar

Tilføj en kommentar

smile smile smile smile smile smile smile smile
smile smile smile smile smile smile smile smile
smile smile smile smile smile smile smile smile
smile smile smile smile
Tegn tilbage: 3000
captcha