Фторид хлора(I)
Фторид хлора(I) | |||
---|---|---|---|
| |||
Общие | |||
Систематическое наименование | Фторид хлора(I) | ||
Хим. формула | ClF | ||
Физические свойства | |||
Состояние | бледно-жёлтый газ | ||
Молярная масса | 54,45 г/моль | ||
Плотность | (жидкость, −100 °C) 1,62 г/см³ | ||
Энергия ионизации | 12,65 эВ[1] | ||
Термические свойства | |||
Температура | |||
• плавления | −155,6 °C | ||
• кипения | −100,1 °C | ||
Структура | |||
Дипольный момент | 3,0E−30 Кл·м[1] | ||
Классификация | |||
Рег. номер CAS | 7790-89-8 | ||
PubChem | 123266 | ||
Рег. номер EINECS | 232-229-9 | ||
SMILES | FCl | ||
InChI | InChI=1S/ClF/c1-2 OMRRUNXAWXNVFW-UHFFFAOYSA-N | ||
ChEBI | 30121 | ||
ChemSpider | 109879 | ||
Безопасность | |||
Токсичность | ядовит, сильный окислитель | ||
Пиктограммы ECB | |||
NFPA 704 | 0 4 4 OX | ||
Приведены данные для стандартных условий (25 °C, 100 кПа), если не указано иное. | |||
Медиафайлы на Викискладе |
Фтори́д хло́ра(I) (монофтори́д хло́ра, однофто́ристый хлор, хим. формула — ClF) — неорганическое бинарное соединение хлора с фтором.
Простое вещество фторид хлора(I) — бесцветный ядовитый тяжёлый газ с сильным раздражающим запахом. Конденсируется при охлаждении до −100 °C в жидкость бледно-жёлтого цвета. Многие свойства сходны со свойствами фтора и хлора.
Физико-химические свойства
Свойство | Значение |
---|---|
Диэлектрическая проницаемость | 0,881 |
Стандартная энтальпия образования (298 К, в газовой фазе) | −56,5 кДж/моль |
Энтропия образования (298 К, в газовой фазе) | 217,91 Дж/(моль·К) |
Энтальпия парообразования | 20,16 кДж/моль |
Теплоёмкость (298К, в газовой фазе) | 32,22 Дж/(моль·К) |
В ИК-спектрах наблюдается полоса поглощения 747 см−1 (для твёрдого вещества).
Методы получения
- Одним из методов получения фторида хлора является метод, предложенный Доманжем и Хейдорфером[2]. В этом методе через аппарат, состоящий из медных трубок, пропускают смесь хлора и фтора в соотношении 1:1 при 220—230 °C:
- Cl2 + F2 → 2ClF
- ClF также получают из трифторида хлора и хлора. Так как в настоящее время трифторид хлора производится в промышленном масштабе, то этот метод получил большое распространение:
- ClF3 + Cl2 → 3 ClF
Химические свойства
Химически очень активное вещество; по своей активности в некоторых реакциях превосходит фтор. Хороший фторирующий агент. За счёт того, что атом хлора находится в степени окисления +1, проявляет сильные окислительные свойства.
- 4ClF + 2H2O → 2Cl2 + O2 + 4HF
- При нагревании очень активно реагирует с водородом. При этом образуются фтороводород и хлороводород:
- ClF + H2 → HCl + HF
- Реагирует с хлоридами металлов с образованием фторидов и хлора:
- NaCl + ClF → NaF + Cl2
- При взаимодействии с простыми веществами образуются фториды:
- Br2 + 6ClF → 2BrF3 + 3Cl2
- Si + 4ClF → SiF4 + 2Cl2
- W + 6ClF → WF6 + 3Cl2
- С монооксидом углерода проходит реакция хлорфторирования:
- CO + ClF → COClF
- CsF + ClF → CsClF2
- Необычное полимерное соединение фиолетового цвета состава (F3ClO2)n было получено при взаимодействии ClF и O2F2:
- nClF + nO2F2 → (F3ClO2)n
Применение
- Применяется как фторирующий агент в органическом синтезе[3], а также как хлорирующий агент[4][5].
- Также достаточно перспективно использование монофторида хлора для очистки фторидов урана[6]:
- 4ClF + UO2F2 → O2 + 2Cl2 + UF6
Токсичность
Фторид хлора(I) весьма ядовит, обладает удушающим действием (СДЯВ). Как и все интергалогены, является сильным окислителем. ПДК в рабочей зоне — 0,5 мг/м³.
Литература
- Николаев Н. С., Сухоруков В. Ф., Шишков Ю. Д., Аленчикова И. Ф. Химия галоидных соединений фтора. — М.: Наука, 1968, с. 344.
Примечания
- ↑ 1 2 David R. Lide, Jr. Basic laboratory and industrial chemicals (англ.): A CRC quick reference handbook — CRC Press, 1993. — ISBN 978-0-8493-4498-5
- ↑ L. Domange, S. Heudorffer Compt. rend. 1948, V. 226., P. 920.
- ↑ Богуславская Л. С. Фториды галогенов в органическом синтезе (рус.) // Успехи химии. — 1984. — Т. 53, вып. 12. — С. 2024—2055.
- ↑ Shellhamer D. F., Titterington P. K. Heasley V. L. Symmetry of chloronium ions from ionic reaction of chlorine, chlorine monofluoride gas, and chlorine monofluoride complex with terminal alkenes (англ.) // Journal of Fluorine Chemistry. — 2003. — Vol. 124, iss. 1. — P. 17—20. — doi:10.1016/S0022-1139(03)00169-6. Архивировано 30 ноября 2020 года.
- ↑ Gambaretto G. P., Napoli M. The reactions of chlorine monofluoride with unsaturated compounds and the dehydrohalogenation of some of the derivatives (англ.) // Journal of Fluorine Chemistry. — 1976. — Vol. 7, iss. 6. — P. 569—580. — doi:10.1016/S0022-1139(00)82473-2.
- ↑ Shrewsberry R. C., Williamson E. L. Chemistry of the chlorine trifluoride-uranyl fluoride reaction (англ.) // Journal of Inorganic and Nuclear Chemistry. — 1966. — Vol. 28, iss. 11. — P. 2535—2539. — doi:10.1016/0022-1902(66)80377-9.
HF DF | He | ||||||||||||||||
LiF | BeF2 | BF3 | CF4 | N2F2 N2F4 NF3 NH4F | O4F2 O2F2 OF2 | F | Ne | ||||||||||
NaF | MgF2 | AlF3 | SiF2 Si3F8 Si4F10 SiF4 | PF3 PF5 | S2F2 SF4 S2F10 SF6 | ClF ClF3 ClF5 | Ar | ||||||||||
KF | CaF2 | ScF3 | TiF2 TiF3 TiF4 | VF2 VF3 VF4 VF5 | CrF2 СrF3 СrF4 СrF5 | MnF2 MnF3 MnF4 | FeF2 FeF3 | CoF2 CoF3 | NiF2 NiF4 | CuF CuF2 | ZnF2 | GaF3 | GeF2 GeF4 | AsF3 AsF5 | SeF4 SeF6 | BrF BrF3 BrF5 | KrF2 KrF4 |
RbF | SrF2 | YF3 | ZrF2 ZrF3 ZrF4 | NbF3 NbF4 NbF5 | MoF3 MoF5 MoF6 | TcF5 TcF6 | RuF3 RuF5 RuF6 | RhF3 RhF4 RhF5 RhF6 | PdF2 PdF3 PdF4 | AgF AgF2 | CdF2 | InF3 | SnF2 SnF4 | SbF3 SbF5 | TeF4 TeF6 | IF IF3 IF5 IF7 | XeF2 XeF4 |
CsF | BaF2 | HfF4 | TaF5 | WF4 WF5 WF6 | ReF4 ReF5 ReF6 ReF7 | OsF4 OsF5 OsF6 OsF7 OsF8 | IrF3 IrF4 IrF5 IrF6 | PtF2 PtF4 PtF5 PtF6 | Au4F8 AuF3 AuF5 AuF5·F2 | Hg2F2 HgF2 | TlF TlF3 | PbF2 PbF4 | BiF3 BiF5 | Po | At | Rn | |
Fr | RaF2 | Rf | Db | Sg | Bh | Hs | Mt | Ds | Rg | Cn | Nh | Fl | Mc | Lv | Ts | Og | |
↓ | |||||||||||||||||
LaF3 | CeF3 CeF4 | PrF3 PrF4 | NdF3 | Pm | SmF2 SmF3 | EuF2 EuF3 | GdF3 | Tb | DyF3 | HoF3 | Er | Tm | YbF2 YbF3 | LuF3 | |||
AcF3 | ThF4 | PaF4 PaF5 | UF3 UF4 UF5 UF6 | NpF3 NpF4 NpF5 NpF6 | PuF3 PuF4 PuF6 | Am | CmF3 | BkF4 | Cf | Es | Fm | Md | No | Lr |
См. также
- Фторид хлора(III)
- Фторид хлора(V)