Фторид брома(III)
Фторид брома(III) | |
Bromine-trifluoride-3D-vdW.png | |
Общие | |
---|---|
Систематическое наименование |
Фторид брома (III)
|
Хим. формула | BrF3 |
Физические свойства | |
Молярная масса | 136,90 г/моль |
Плотность | (тв.) 3,2 г/см3 ,(жидк) 2,8 г/см³ |
Термические свойства | |
Т. плав. | 8,8 °C |
Т. кип. | 125,8 °C |
Классификация | |
Рег. номер CAS | 7787-71-5 |
Приводятся данные для стандартных условий (25 °C, 100 кПа), если не указано иного. |
Фторид брома(III) (трифторид брома, трёхфтористый бром) BrF3 — соединение брома с фтором, представляющее собой при комнатной температуре подвижную бесцветную жидкость, иногда окрашенную желтовато-серым или соломенным цветом (за счёт разложения вещества с образованием бурого брома), дымящую на воздухе. Обладает сильным раздражающим запахом.
Содержание
Строение
Гибридизация атома брома в молекуле sp³d, а строение молекулы полностью аналогичное строению молекулы трифторида хлора, то есть Т-образное, с одной длинной связью и двумя более короткими.
Для трифторида брома также изучена кристаллическая решётка. Кристаллическая ячейча — орторомбическая. Параметры ячейки:[1]
Параметр | Значение |
---|---|
a | 534 пм |
b | 735 пм |
c | 661 пм |
Предположительно, в узлах кристаллической решётки находятся ионы [BrF2]+ и [BrF4]−.
Физико-химические свойства
Дипольный момент молекулы составляет 1.19 Дебая.
Термодинамические величины
Свойство | Значение |
---|---|
Стандартная энтальпия образования (в жидкой фазе) | −300,8 кДж/моль |
Стандартная энтальпия образования (в газовой фазе) | −255,6 кДж/моль |
Энтропия образования (в жидкой фазе) | 178,2 Дж/(моль·К) |
Энтропия образования (в газовой фазе) | 292,5 Дж/(моль·К) |
Теплоёмкость (в жидкой фазе) | 124,6 Дж/(моль·К) |
Теплоёмкость (в газовой фазе) | 66,6 Дж/(моль·К) |
Энтальпия плавления | 12,03 кДж/моль |
Энтальпия кипения | 42,68 кДж/моль[2] |
Растворимость
Растворитель | Значение |
---|---|
Жидкий бром | Не смешивается |
Вода | Реагирует |
Серная кислота | Растворим |
Фтороводород | Неограничено смешиваются (при температуре выше 292К). |
Хорошо растворяет фториды некоторых металлов, например NaF, KF, AgF, SnF2, BaF2, SbF2.
Химические свойства
- Воспламеняет многие органические соединения (в частности, бумагу и древесину).
- В жидком состоянии подвергается автоионизации по следующей схеме:
- <math>\mathsf{BrF_3 \rightleftarrows BrF_2^+ + BrF_4^-}</math>
- Многие фториды металлов при растворении образуют двойные соединения, которые в большинстве своём устойчивы к нагреванию, и теряют BrF3 лишь при температурах выше 200 °C. Например при растворении в трифториде брома фторида калия выделяется следующее соединение:
- <math>\mathsf{KF + BrF_3 \rightarrow KBrF_4}</math>
Получение
- Трифторид брома можно получить из простых веществ при комнатной температуре (20 °C)
- <math>\mathsf{Br_2 + 3F_2 \rightarrow 2BrF_3}</math>
- Также, трифторид брома является продуктом диспропорционирования монофторида брома. При этом также образуется свободный бром:
- <math>\mathsf{3BrF \rightarrow BrF_3 + Br_2}</math>[3]
Применение
BrF3 нашел достаточно большой спектр различных вариантов применения. Вот некоторые из них:
- Трифторид брома — очень хороший фторирующий агент. Он используется во всевозможных органических синтезах. Например, в реакции с сукциннитрилом (NCCH2CH2CN) образуется 1,1,1,4,4,4-гексафторбутан, который сложно получить, если использовать другие фторирующие агенты.[4]
- На основе системы литий/трифторид брома разрабатывается достаточно перспективный источник тока.[5]
- Также трифторид можно использовать для травления кристаллов кремния в газовой фазе, что может успешно применяться для производства различных полупроводниковых приборов.[6]
- Успешно применяется в ядерной промышленности для получения и разделения фторидов урана, а также является перспективным для переработки ядерного топлива:
- <math>\mathsf{2U + 5BrF_3 \rightarrow 2UF_6 + 3BrF + Br_2}</math>
- Применяется в нефтегазодобывающей промышленности — рабочее вещество в химических резаках для аварийной обрезки и извлечения буровой колонны из скважин.
- Для некоторых синтезов, трифторид брома выступает одновременно в роли растворителя, фторирующего агента и окислителя. Например, реакция с трихлоридами металлов, в которой образуются соли фторпроизводных кислот:
- <math>\mathsf{MeCl_3 + 3KHF_2 \rightarrow K_3MeF_6\downarrow + 3HCl}</math>
Опасности
Трифторид брома является достаточно опасным веществом. Среди опасностей связанных с применением этого вещества можно выделить следующие:[7]:
- Вероятность взрыва от удара, трения или искры.
- Токсичен для вдыхания и попадание внутрь организма.
- Оставляет серьёзные плохозаживающие ожоги при попадании на кожу.
Напишите отзыв о статье "Фторид брома(III)"
Примечания
- ↑ [www.springerlink.com/content/w6445203438764w0/fulltext.pdf?page=1 X-Ray investigation of the structure of liquid Bremine Trifluoride. V.N. Mitkin, G.S. Yurev, S.V. Zemskov, V.I. Kazakova. Journal of Structural Chemistry Volume 28, Number 1, 1987.]
- ↑ Рабинович В. А., Хавин З. Я. «Краткий химический справочник» Л.: Химия, 1977
- ↑ Simons JH (1950). «Bromine (III) Fluoride — Bromine Trifluoride». Inorganic Synthesis 3: 184—186
- ↑ [www.sciencedirect.com/science?ob=ArticleURL&_udi=B6TGD-3WC3DH0-3&_user=10&_rdoc=1&_fmt=&_orig=search&_sort=d&view=c&_version=1&_urlVersion=0&_userid=10&md5=b1ddbf9c06ef4f8a9a47f02499ae148b Max T. Baker, Jan A. Ruzicka, John H. Tinker. Journal of Fluorine Chemistry Volume 94, Issue 2, Pages 123—126]
- ↑ Патент США № 5188913
- ↑ Патент США № 6436229
- ↑ [msds.chem.ox.ac.uk/BR/bromine_trifluoride.html Данные о опасности соединения]
См. также
Литература
- Джолли У. И. Синтезы неорганических соединений. М:Мир., 440 с. — 1967 г.
- Некрасов Б. В. Основы общей химии. В 2-ух томах., М:Химия, 1973 г.
|
Отрывок, характеризующий Фторид брома(III)
Князь Андрей провел Пьера на свою половину, всегда в полной исправности ожидавшую его в доме его отца, и сам пошел в детскую.– Пойдем к сестре, – сказал князь Андрей, возвратившись к Пьеру; – я еще не видал ее, она теперь прячется и сидит с своими божьими людьми. Поделом ей, она сконфузится, а ты увидишь божьих людей. C'est curieux, ma parole. [Это любопытно, честное слово.]
– Qu'est ce que c'est que [Что такое] божьи люди? – спросил Пьер
– А вот увидишь.
Княжна Марья действительно сконфузилась и покраснела пятнами, когда вошли к ней. В ее уютной комнате с лампадами перед киотами, на диване, за самоваром сидел рядом с ней молодой мальчик с длинным носом и длинными волосами, и в монашеской рясе.
На кресле, подле, сидела сморщенная, худая старушка с кротким выражением детского лица.
– Andre, pourquoi ne pas m'avoir prevenu? [Андрей, почему не предупредили меня?] – сказала она с кротким упреком, становясь перед своими странниками, как наседка перед цыплятами.
– Charmee de vous voir. Je suis tres contente de vous voir, [Очень рада вас видеть. Я так довольна, что вижу вас,] – сказала она Пьеру, в то время, как он целовал ее руку. Она знала его ребенком, и теперь дружба его с Андреем, его несчастие с женой, а главное, его доброе, простое лицо расположили ее к нему. Она смотрела на него своими прекрасными, лучистыми глазами и, казалось, говорила: «я вас очень люблю, но пожалуйста не смейтесь над моими ». Обменявшись первыми фразами приветствия, они сели.
– А, и Иванушка тут, – сказал князь Андрей, указывая улыбкой на молодого странника.
– Andre! – умоляюще сказала княжна Марья.
– Il faut que vous sachiez que c'est une femme, [Знай, что это женщина,] – сказал Андрей Пьеру.
– Andre, au nom de Dieu! [Андрей, ради Бога!] – повторила княжна Марья.
Видно было, что насмешливое отношение князя Андрея к странникам и бесполезное заступничество за них княжны Марьи были привычные, установившиеся между ними отношения.
– Mais, ma bonne amie, – сказал князь Андрей, – vous devriez au contraire m'etre reconaissante de ce que j'explique a Pierre votre intimite avec ce jeune homme… [Но, мой друг, ты должна бы быть мне благодарна, что я объясняю Пьеру твою близость к этому молодому человеку.]
– Vraiment? [Правда?] – сказал Пьер любопытно и серьезно (за что особенно ему благодарна была княжна Марья) вглядываясь через очки в лицо Иванушки, который, поняв, что речь шла о нем, хитрыми глазами оглядывал всех.
Княжна Марья совершенно напрасно смутилась за своих. Они нисколько не робели. Старушка, опустив глаза, но искоса поглядывая на вошедших, опрокинув чашку вверх дном на блюдечко и положив подле обкусанный кусочек сахара, спокойно и неподвижно сидела на своем кресле, ожидая, чтобы ей предложили еще чаю. Иванушка, попивая из блюдечка, исподлобья лукавыми, женскими глазами смотрел на молодых людей.
– Где, в Киеве была? – спросил старуху князь Андрей.
– Была, отец, – отвечала словоохотливо старуха, – на самое Рожество удостоилась у угодников сообщиться святых, небесных тайн. А теперь из Колязина, отец, благодать великая открылась…
– Что ж, Иванушка с тобой?
– Я сам по себе иду, кормилец, – стараясь говорить басом, сказал Иванушка. – Только в Юхнове с Пелагеюшкой сошлись…
Пелагеюшка перебила своего товарища; ей видно хотелось рассказать то, что она видела.
– В Колязине, отец, великая благодать открылась.
– Что ж, мощи новые? – спросил князь Андрей.
– Полно, Андрей, – сказала княжна Марья. – Не рассказывай, Пелагеюшка.
– Ни… что ты, мать, отчего не рассказывать? Я его люблю. Он добрый, Богом взысканный, он мне, благодетель, рублей дал, я помню. Как была я в Киеве и говорит мне Кирюша юродивый – истинно Божий человек, зиму и лето босой ходит. Что ходишь, говорит, не по своему месту, в Колязин иди, там икона чудотворная, матушка пресвятая Богородица открылась. Я с тех слов простилась с угодниками и пошла…
Все молчали, одна странница говорила мерным голосом, втягивая в себя воздух.
– Пришла, отец мой, мне народ и говорит: благодать великая открылась, у матушки пресвятой Богородицы миро из щечки каплет…
– Ну хорошо, хорошо, после расскажешь, – краснея сказала княжна Марья.
– Позвольте у нее спросить, – сказал Пьер. – Ты сама видела? – спросил он.
– Как же, отец, сама удостоилась. Сияние такое на лике то, как свет небесный, а из щечки у матушки так и каплет, так и каплет…
– Да ведь это обман, – наивно сказал Пьер, внимательно слушавший странницу.
– Ах, отец, что говоришь! – с ужасом сказала Пелагеюшка, за защитой обращаясь к княжне Марье.
– Это обманывают народ, – повторил он.
– Господи Иисусе Христе! – крестясь сказала странница. – Ох, не говори, отец. Так то один анарал не верил, сказал: «монахи обманывают», да как сказал, так и ослеп. И приснилось ему, что приходит к нему матушка Печерская и говорит: «уверуй мне, я тебя исцелю». Вот и стал проситься: повези да повези меня к ней. Это я тебе истинную правду говорю, сама видела. Привезли его слепого прямо к ней, подошел, упал, говорит: «исцели! отдам тебе, говорит, в чем царь жаловал». Сама видела, отец, звезда в ней так и вделана. Что ж, – прозрел! Грех говорить так. Бог накажет, – поучительно обратилась она к Пьеру.
– Как же звезда то в образе очутилась? – спросил Пьер.
– В генералы и матушку произвели? – сказал князь Aндрей улыбаясь.
Пелагеюшка вдруг побледнела и всплеснула руками.
– Отец, отец, грех тебе, у тебя сын! – заговорила она, из бледности вдруг переходя в яркую краску.
– Отец, что ты сказал такое, Бог тебя прости. – Она перекрестилась. – Господи, прости его. Матушка, что ж это?… – обратилась она к княжне Марье. Она встала и чуть не плача стала собирать свою сумочку. Ей, видно, было и страшно, и стыдно, что она пользовалась благодеяниями в доме, где могли говорить это, и жалко, что надо было теперь лишиться благодеяний этого дома.