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三氟氧化氯

十月 20, 2023

三氟氧化氯是一种有腐蚀性的液体，化学式 ClOF3。它是作为火箭燃料氧化剂秘密开发的。

三氟氧化氯
IUPAC名
trifluoro(oxo)-λ5-chlorane
识别
CAS号 30708-80-6 [1]
PubChem 15388485
SMILES
 
  • O=Cl(F)(F)F
性质
化学式 ClF3O
摩尔质量 108.45 g·mol−1
密度 1.865
熔点 −42 °C（231 K）
沸点 29 °C（302 K）
结构
晶体结构 单斜晶系
空间群 C2/m
晶格常数 a = 9.826[2], b = 12.295[2], c = 4.901[2]
晶格常数 α = 90°, β = 90.338[2]°, γ = 90°
危险性
GHS危险性符号
GHS提示词 Danger
相关物质
相关化学品 BrOF3
IOF3
若非注明，所有数据均出自标准状态（25 ℃，100 kPa）下。

制备 编辑

三氟氧化氯最初是在洛克丹公司（英语：Rocketdyne）[3] 用氟气处理一氧化氯而成的。其它和氟气反应会产生三氟氧化氯的化合物包括亚氯酸钠 (NaClO2)和硝酸氯 (ClONO2)。最早发表的生产方法是一氧化氯与二氟化氧 (OF2)的反应。其它三氟氧化氯的制备方法还有 ClO2F 或ClO3F 和氯的氟化物的反应。[4]更安全的方法是硝酸氯与氟气的反应。

反应 编辑

作为一种路易斯碱，它和路易斯酸反应会失去一个氟离子，产生二氟氧化氯(V)阳离子 (ClOF2+)。[5]这种阳离子的化合物包括 ClOF2BF4、ClOF2PF6、ClOF2AsF6、ClOF2SbF6、ClOF2BiF6、ClOF2VF6、ClOF2NbF6、ClOF2TaF6、ClOF2UF6、ClOF2、(ClOF2)2SiF6、ClOF2MoOF5、ClOF2Mo2O4F9[4]和ClOF2PtF6。[6]

三氟氧化氯也是路易斯酸，可以和强碱反应，产生四氟氧化氯(V)阴离子 ClOF4−。[7]它的化合物包括KClOF4、RbClOF4和 CsClOF4.[8]这允许对ClOF3进行纯化，因为在室温下会形成固体配合物，但它会在50至70°C 之间分解。其他可能的杂质要么不会与碱金属氟化物反应，要么即使反应也不容易分解。[3]

三氟氧化氯会氟化各种材料，例如一氧化二氯、氯气、玻璃或石英。[3] ClOF3 + Cl2O → 2ClF + ClO2F;[6] 2ClOF3 + 2Cl2 → 6ClF + O2 当200 °C[6]

三氟氧化氯和氟磺酸氯反应：

ClOF3 + 2ClOSO2F → S2O5F2 + FClO2 + 2ClF

反应也会产生SO2F2。[3]

三氟氧化氯可以在一个反应中同时氟化和氧化，例如和五氟化钼、四氟化硅、四氟肼（超过100 °C）、HNF2和F2NCOF的反应。和HNF2 的反应主要产生 NF3O，而和MoF5的反应产物为 MoF6 和MoOF4。[3]

它和碳氢化合物爆炸性反应。[3]它和少量的水反应，产生ClO2F 和HF。[3]

超过 280 °C时，ClOF3分解成氧气和三氟化氯。[3]

性质 编辑

三氟氧化氯的沸点为 29 °C。[9]

三氟氧化氯的分子形状为三角双锥，垂直方向上有两个氟原子 (Fa) ，水平方向上则有一个孤电子对、氧原子和氟原子 (Fe)[7]Cl=O 键长为 1.405 Å、Cl-Fe 1.603 Å、Cl-Fa 1.713 Å，而∠FeClO 键角为 109°、∠FaClO=95°和∠FaClFe=88°。三氟氧化氯分子有极性，Cl 有 +1.76 电荷、O 有 −0.53电荷、水平方向的 F 有−0.31 电荷而垂直方向的 F 有−0.46电荷。整个分子的偶极矩为 1.74 D。[10]

参考资料 编辑

  1. ^ Urben, Peter. . Elsevier. 2017: 784 [2021-09-21]. ISBN 9780081010594. （原始内容存档于2021-09-25） （英语）. 
  2. ^ 2.0 2.1 2.2 2.3 Ellern, Arkady; Boatz, Jerry A.; Christe, Karl O.; Drews, Thomas; Seppelt, Konrad. The Crystal Structures of ClF3O, BrF3O, and [NO]+[BrF4O]–. Zeitschrift für anorganische und allgemeine Chemie. September 2002, 628 (9–10): 1991–1999. doi:10.1002/1521-3749(200209)628:9/10<1991::AID-ZAAC1991>3.0.CO;2-1. 
  3. ^ 3.0 3.1 3.2 3.3 3.4 3.5 3.6 3.7 . Academic Press. 1976: 331–333 [2021-09-21]. ISBN 9780080578675. （原始内容存档于2021-09-27） （英语）. 
  4. ^ 4.0 4.1 Holloway, John H.; Laycock, David. . Academic Press. 1983: 178–179 [2021-09-21]. ISBN 9780080578767. （原始内容存档于2021-09-25） （英语）. 
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  8. ^ Christe, Karl O.; Schack, Carl J.; Pilipovich, Donald.; Christe, Karl O. Chlorine trifluoride oxide. V. Complex formation with Lewis acids and bases. Inorganic Chemistry. September 1972, 11 (9): 2205–2208. doi:10.1021/ic50115a044. 
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十月 20, 2023
三氟氧化氯, 是一种有腐蚀性的液体, 化学式, clof3, 它是作为火箭燃料氧化剂秘密开发的, iupac名trifluoro, chlorane识别cas号, 30708, pubchem, 15388485smiles, f性质化学式, clf3o摩尔质量, 1密度, 865熔点, 沸点, 结构晶体结构, 单斜晶系空间群, m晶格常数, 晶格常数, 危险性ghs危险性符号ghs提示词, danger相关物质相关化学品, brof3iof3若非注明, 所有数据均出自标准状态, 目录, 制备, 反应, 性质, 参. 三氟氧化氯是一种有腐蚀性的液体 化学式 ClOF3 它是作为火箭燃料氧化剂秘密开发的 三氟氧化氯IUPAC名trifluoro oxo l5 chlorane识别CAS号 30708 80 6 1 PubChem 15388485SMILES O Cl F F F性质化学式 ClF3O摩尔质量 108 45 g mol 1密度 1 865熔点 42 C 231 K 沸点 29 C 302 K 结构晶体结构 单斜晶系空间群 C2 m晶格常数 a 9 826 2 b 12 295 2 c 4 901 2 晶格常数 a 90 b 90 338 2 g 90 危险性GHS危险性符号GHS提示词 Danger相关物质相关化学品 BrOF3IOF3若非注明 所有数据均出自标准状态 25 100 kPa 下 目录 1 制备 2 反应 3 性质 4 参考资料制备 编辑三氟氧化氯最初是在洛克丹公司 英语 Rocketdyne 3 用氟气处理一氧化氯而成的 其它和氟气反应会产生三氟氧化氯的化合物包括亚氯酸钠 NaClO2 和硝酸氯 ClONO2 最早发表的生产方法是一氧化氯与二氟化氧 OF2 的反应 其它三氟氧化氯的制备方法还有 ClO2F 或ClO3F 和氯的氟化物的反应 4 更安全的方法是硝酸氯与氟气的反应 反应 编辑作为一种路易斯碱 它和路易斯酸反应会失去一个氟离子 产生二氟氧化氯 V 阳离子 ClOF2 5 这种阳离子的化合物包括 ClOF2BF4 ClOF2PF6 ClOF2AsF6 ClOF2SbF6 ClOF2BiF6 ClOF2VF6 ClOF2NbF6 ClOF2TaF6 ClOF2UF6 ClOF2 ClOF2 2SiF6 ClOF2MoOF5 ClOF2Mo2O4F9 4 和ClOF2PtF6 6 三氟氧化氯也是路易斯酸 可以和强碱反应 产生四氟氧化氯 V 阴离子 ClOF4 7 它的化合物包括KClOF4 RbClOF4和 CsClOF4 8 这允许对ClOF3进行纯化 因为在室温下会形成固体配合物 但它会在50至70 C 之间分解 其他可能的杂质要么不会与碱金属氟化物反应 要么即使反应也不容易分解 3 三氟氧化氯会氟化各种材料 例如一氧化二氯 氯气 玻璃或石英 3 ClOF3 Cl2O 2ClF ClO2F 6 2ClOF3 2Cl2 6ClF O2 当200 C 6 三氟氧化氯和氟磺酸氯反应 ClOF3 2ClOSO2F S2O5F2 FClO2 2ClF反应也会产生SO2F2 3 三氟氧化氯可以在一个反应中同时氟化和氧化 例如和五氟化钼 四氟化硅 四氟肼 超过100 C HNF2和F2NCOF的反应 和HNF2 的反应主要产生 NF3O 而和MoF5的反应产物为 MoF6 和MoOF4 3 它和碳氢化合物爆炸性反应 3 它和少量的水反应 产生ClO2F 和HF 3 超过 280 C时 ClOF3分解成氧气和三氟化氯 3 性质 编辑三氟氧化氯的沸点为 29 C 9 三氟氧化氯的分子形状为三角双锥 垂直方向上有两个氟原子 Fa 水平方向上则有一个孤电子对 氧原子和氟原子 Fe 7 Cl O 键长为 1 405 A Cl Fe 1 603 A Cl Fa 1 713 A 而 FeClO 键角为 109 FaClO 95 和 FaClFe 88 三氟氧化氯分子有极性 Cl 有 1 76 电荷 O 有 0 53电荷 水平方向的 F 有 0 31 电荷而垂直方向的 F 有 0 46电荷 整个分子的偶极矩为 1 74 D 10 参考资料 编辑 Urben Peter Bretherick s Handbook of Reactive Chemical Hazards Elsevier 2017 784 2021 09 21 ISBN 9780081010594 原始内容存档于2021 09 25 英语 2 0 2 1 2 2 2 3 Ellern Arkady Boatz Jerry A Christe Karl O Drews Thomas Seppelt Konrad The Crystal Structures of ClF3O BrF3O and NO BrF4O Zeitschrift fur anorganische und allgemeine Chemie September 2002 628 9 10 1991 1999 doi 10 1002 1521 3749 200209 628 9 10 lt 1991 AID ZAAC1991 gt 3 0 CO 2 1 3 0 3 1 3 2 3 3 3 4 3 5 3 6 3 7 Advances in Inorganic Chemistry and Radiochemistry Academic Press 1976 331 333 2021 09 21 ISBN 9780080578675 原始内容存档于2021 09 27 英语 4 0 4 1 Holloway John H Laycock David Advances in Inorganic Chemistry Academic Press 1983 178 179 2021 09 21 ISBN 9780080578767 原始内容存档于2021 09 25 英语 Christe Karl O Curtis E C Schack Carl J Chlorine trifluoride oxide VII Difluorooxychloronium V cation ClF2O Vibrational spectrum and force constants Inorganic Chemistry September 1972 11 9 2212 2215 doi 10 1021 ic50115a046 6 0 6 1 6 2 Schack Carl J Lindahl C B Pilipovich Donald Christe Karl O Chlorine trifluoride oxide IV Reaction chemistry Inorganic Chemistry September 1972 11 9 2201 2205 doi 10 1021 ic50115a043 7 0 7 1 Christe K O Schack C J Chlorine Oxyfluorides Advances in Inorganic Chemistry and Radiochemistry 18 1976 319 398 ISBN 9780120236183 doi 10 1016 S0065 2792 08 60033 3 Christe Karl O Schack Carl J Pilipovich Donald Christe Karl O Chlorine trifluoride oxide V Complex formation with Lewis acids and bases Inorganic Chemistry September 1972 11 9 2205 2208 doi 10 1021 ic50115a044 Pilipovich Donald Lindahl C B Schack Carl J Wilson R D Christe Karl O Chlorine trifluoride oxide I Preparation and properties Inorganic Chemistry September 1972 11 9 2189 2192 doi 10 1021 ic50115a040 Oberhammer Heinz Christe Karl O Gas phase structure of chlorine trifluoride oxide ClF3O Inorganic Chemistry January 1982 21 1 273 275 doi 10 1021 ic00131a050 取自 https zh wikipedia org w index php title 三氟氧化氯 amp oldid 71731328, 维基百科，wiki，书籍，书籍，图书馆，

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