Clo triflorua

Bách khoa toàn thư mở Wikipedia
Buớc tưới chuyển hướng Bước tới tìm kiếm
Clo triflorua
Chlorine-trifluoride.png
Chlorine-trifluoride-3D-vdW.png
Tên hệ thốngTrifluoro-λ3-chlorane[1] (substitutive)
Tên khácChlorotrifluoride
Nhận dạng
Số CAS7790-91-2
PubChem24637
Số EINECS232-230-4
MeSHchlorine+trifluoride
ChEBI30123
Số RTECSFO2800000
Ảnh Jmol-3Dảnh
ảnh 2
SMILES
InChI
Tham chiếu Gmelin1439
Thuộc tính
Bề ngoàiColourless gas or greenish-yellow liquid
Mùisweet, pungent, irritating, suffocating[2][3]
Khối lượng riêng4 mg cm−3
Điểm nóng chảy −76,34 °C (196,81 K; −105,41 °F)
Điểm sôi 11,75 °C (284,90 K; 53,15 °F) (phân hủy @ 180 °C (356 °F; 453 K))
Độ hòa tan trong nướcReacts violently[4]
Độ hòa tanphản ứng mãnh liệt với benzen, toluen, ete, ancol, axit acetic, selen tetraflorua, axit nitric, axit sulfuric, muối kiềm, hexan.[4] Forms shock-sensitive explosive solution in CCl4
Áp suất hơi175 kPa
MagSus-26,5·10−6 cm3/mol
Độ nhớt91,82 μPa s
Cấu trúc
Hình dạng phân tửT-shaped
Nhiệt hóa học
Entanpi
hình thành
ΔfHo298
−158,87 kJ mol−1[5]
Entropy mol tiêu chuẩn So298281,59 J K−1mol−1[5]
Các nguy hiểm
Phân loại của EUBản mẫu:Hazchem O (O)
Rất độc T+
(T+)
Nguy hiểm cho môi trường N (N)
Ăn mòn C
(C)
Nguy hiểm chínhexplosive when exposed to organics, reacts violently with water[3]
NFPA 704

NFPA 704.svg

0
4
3
 
Chỉ dẫn RR8, R14, R39/26/27/28, R35, R49, R46, R60, R61
Chỉ dẫn S(S1/2), S17, Bản mẫu:S30, Bản mẫu:S38, S45, S53, S60, S61
Điểm bắt lửanoncombustible
PELC 0,1 ppm (0.4 mg/m3)[3]
Các hợp chất liên quan
Hợp chất liên quanChlorine pentaflorua

Chlorine monoflorua
Bromine triflorua

Iodine triflorua
Trừ khi có ghi chú khác, dữ liệu được cung cấp cho các vật liệu trong trạng thái tiêu chuẩn của chúng (ở 25 °C [77 °F], 100 kPa).
Có  kiểm chứng (cái gì Có KhôngN ?)

Clo triflorua là một hợp chất liên halogen có công thức hóa học ClF3. Chất lỏng không màu, độc, ăn mòn, và ở trạng thái khí sẽ xảy ra phản ứng đông đặc mãnh liệt thành một chất lỏng màu vàng nhạt màu xanh lá cây, là hình thức mà nó thường được bán (áp suất ở nhiệt độ phòng). Hợp chất này chủ yếu được quan tâm như là một thành phần của nhiên liệu tên lửa, trong quá trình làm sạch và khắc axit trong ngành công nghiệp bán dẫn,[6][7] trong chế biến nhiên liệu lò phản ứng hạt nhân[8] và các hoạt động công nghiệp khác.[9]

Điều chế, cấu trúc, và tính chất[sửa | sửa mã nguồn]

Chất này được ghi nhận lần đầu tiên vào năm 1930 bởi Ruff và Krug, người đã chuẩn bị nó bằng cách flo hóa clo; Điều này cũng tạo ra ClF và hỗn hợp được tách ra bằng cách chưng cất:[10]

3 F2 + Cl2 → 2 ClF3

ClF3 có hình chữ T, với một liên kết ngắn (1,598 Å) và hai liên kết dài (1,698 Å).[11] Cấu trúc này phù hợp với dự đoán của lý thuyết VSEPR, dự đoán cặp electron độc thân cư trú tại hai vị trí xích đạo (equatorial position) của cấu dạng phân tử lưỡng tháp tam giác giả thuyết. Những liên kết trục Cl-F kéo dài phù hợp với liên kết siêu hóa trị (hypervalent bonding).

ClF3 tinh khiết ổn định đến 180 °C trong các bình thạch anh; Trên nhiệt độ này nó phân hủy bởi cơ chế gốc tự do thành các nguyên tố đơn lẻ.

Phản ứng[sửa | sửa mã nguồn]

Phản ứng với một số kim loại để cho anion clorua và florua; tách phospho từ phospho triclorua (PCl3) và phospho pentaflorua (PF5); và tách lưu huỳnh từ lưu huỳnh diclorua (SCl2) và lưu huỳnh tetraflorua (SF4). ClF3 cũng phản ứng nổ với nước, trong đó nó oxy hoá nước để cung cấp oxy hoặc với lượng có kiểm soát oxy diflorua (OF2), cũng như hydro florua và hydro clorua. Oxit kim loại sẽ phản ứng để hình thành muối halogenua kim loại và oxy hoặc oxy diflorua.

ClF3 + 2H2O → 3HF + HCl + O2
ClF3 + H2O → HF + HCl + OF2

Việc sử dụng chính của ClF3 là sản xuất urani hexaflorua, UF6, như một phần của quá trình xử lý và tái chế nhiên liệu hạt nhân, bằng cách flo hóa kim loại urani:

U + 3 ClF3 → UF6 + 3 ClF

Phân ly theo chương trình:

ClF3 → ClF + F2

Tham khảo[sửa | sửa mã nguồn]

  1. ^ “Chlorine trifluoride - Compound Summary”. PubChem Compound. USA: National Center for Biotechnology Information. Ngày 16 tháng 9 năm 2004. Identification and Related Records. Truy cập ngày 9 tháng 10 năm 2011. 
  2. ^ ClF3/Hydrazine at the Encyclopedia Astronautica.
  3. ^ a ă â “NIOSH Pocket Guide to Chemical Hazards #0117”. Viện An toàn và Sức khỏe Nghề nghiệp Quốc gia Hoa Kỳ (NIOSH). 
  4. ^ a ă Chlorine fluoride (ClF3) at Guidechem Chemical Network
  5. ^ a ă “Chlorine trifluoride”. NIST Chemistry WebBook. USA: National Institute of Standards and Technology. Gas phase thermochemistry data. Truy cập ngày 9 tháng 10 năm 2011. 
  6. ^ Hitoshi Habuka; Takahiro Sukenobu; Hideyuki Koda; Takashi Takeuchi; Masahiko Aihara (2004). “Silicon Etch Rate Using Chlorine Trifluoride”. Journal of the Electrochemical Society 151 (11): G783–G787. doi:10.1149/1.1806391. 
  7. ^ United States Patent 5849092 "Process for chlorine trifluoride chamber cleaning"
  8. ^ Board on Environmental Studies and Toxicology, (BEST) (2006). Acute Exposure Guideline Levels for Selected Airborne Chemicals: Volume 5 (citation at the National Academies Press). Washington D.C.: National Academies Press. tr. 40. ISBN 0-309-10358-4. 
  9. ^ United States Patent 6034016 "Method for regenerating halogenated Lewis acid catalysts"
  10. ^ Otto Ruff, H. Krug (1930). “Über ein neues Chlorfluorid-CIF3”. Zeitschrift für anorganische und allgemeine Chemie 190 (1): 270–276. doi:10.1002/zaac.19301900127. 
  11. ^ Smith, D. F. (1953). “The Microwave Spectrum and Structure of Chlorine Trifluoride”. The Journal of Chemical Physics 21 (4): 609–614. Bibcode:1953JChPh..21..609S. doi:10.1063/1.1698976.