Тетрафторид серы

Тетрафторид серы (фторид серы(IV)) — неорганическое соединение с формулой SF₄, бесцветный газ, реагирует с водой.

Тетрафторид серы
Общие
Систематическое наименование	Тетрафторид серы
Традиционные названия	Фтористая сера
Хим. формула	SF4
Физические свойства
Состояние	бесцветный газ
Молярная масса	108,06 г/моль
Плотность	1,9191-3 г/см³
Энергия ионизации	12,63 ± 0,01 эВ
Термические свойства
Температура
• плавления	-124; -122; -121,0 °C
• кипения	-40; -38; -37 °C
Критическая точка	90,1 °C
Мол. теплоёмк.	70,98 Дж/(моль·К)
Энтальпия
• образования	-770 кДж/моль
Давление пара	10,5 ± 0,1 атм
Классификация
Рег. номер CAS	7783-60-0
PubChem	24555
Рег. номер EINECS	232-013-4
SMILES	FS(F)(F)F
InChI	InChI=1S/F4S/c1-5(2,3)4 QHMQWEPBXSHHLH-UHFFFAOYSA-N
RTECS	WT4800000
ChEBI	30495
Номер ООН	2418
ChemSpider	22961
Безопасность
NFPA 704	0 3 2 W
Приведены данные для стандартных условий (25 °C, 100 кПа), если не указано иное.
Медиафайлы на Викискладе

ПолучениеПравить

• Действие хлора под давлением на смесь серы и фторида натрия:

$\mathsf{S}\mathsf{+}\mathsf{4}\mathsf{N}\mathsf{a}\mathsf{F}\mathsf{+}\mathsf{2}\mathsf{C}{\mathsf{l}}_{\mathsf{2}}\stackrel{\mathsf{p}\mathsf{,}\mathsf{200}\mathsf{-<!--\; -\; -->}{\mathsf{300}}^{\mathsf{o}}\mathsf{C}}{\to }\mathsf{S}{\mathsf{F}}_{\mathsf{4}}\mathsf{+}\mathsf{4}\mathsf{N}\mathsf{a}\mathsf{C}\mathsf{l}$${\mathsf {S+4NaF+2Cl_{2}\ {\xrightarrow {p,200-300^{o}C}}\ SF_{4}+4NaCl}}$ 

• Действие трифторида кобальта на серу:

$\mathsf{S}\mathsf{+}\mathsf{4}\mathsf{C}\mathsf{o}{\mathsf{F}}_{\mathsf{3}}\stackrel{\mathsf{350}\mathsf{-<!--\; -\; -->}{\mathsf{400}}^{\mathsf{o}}\mathsf{C}}{\to }\mathsf{S}{\mathsf{F}}_{\mathsf{4}}\mathsf{+}\mathsf{4}\mathsf{C}\mathsf{o}{\mathsf{F}}_{\mathsf{2}}$${\mathsf {S+4CoF_{3}\ {\xrightarrow {350-400^{o}C}}\ SF_{4}+4CoF_{2}}}$ 

• Разложение дифторида дисеры:

$\mathsf{2}{\mathsf{S}}_{\mathsf{2}}{\mathsf{F}}_{\mathsf{2}}\stackrel{{\mathsf{180}}^{\mathsf{o}}\mathsf{C}}{\to }\mathsf{S}{\mathsf{F}}_{\mathsf{4}}\mathsf{+}\mathsf{3}\mathsf{S}$${\mathsf {2S_{2}F_{2}\ {\xrightarrow {180^{o}C}}\ SF_{4}+3S}}$ 

• Действие дихлорида серы на фторид натрия:

$\mathsf{3}\mathsf{S}\mathsf{C}{\mathsf{l}}_{\mathsf{2}}\mathsf{+}\mathsf{4}\mathsf{N}\mathsf{a}\mathsf{F}\stackrel{{\mathsf{70}}^{\mathsf{o}}\mathsf{C}}{\to }\mathsf{S}{\mathsf{F}}_{\mathsf{4}}\mathsf{+}{\mathsf{S}}_{\mathsf{2}}\mathsf{C}{\mathsf{l}}_{\mathsf{2}}\mathsf{+}\mathsf{4}\mathsf{N}\mathsf{a}\mathsf{C}\mathsf{l}$${\mathsf {3SCl_{2}+4NaF\ {\xrightarrow {70^{o}C}}\ SF_{4}+S_{2}Cl_{2}+4NaCl}}$ 

Физические свойстваПравить

Тетрафторид серы — бесцветный газ, термически устойчив до 700°С.

Растворяется в жидком фтористом водороде и бензоле.

Химические свойстваПравить

• Разлагается при сильном нагревании:

$\mathsf{3}\mathsf{S}{\mathsf{F}}_{\mathsf{4}}\stackrel{\mathsf{600}\mathsf{-<!--\; -\; -->}{\mathsf{700}}^{\mathsf{o}}\mathsf{C}}{\to }\mathsf{2}\mathsf{S}{\mathsf{F}}_{\mathsf{6}}\mathsf{+}\mathsf{S}$${\mathsf {3SF_{4}\ {\xrightarrow {600-700^{o}C}}\ 2SF_{6}+S}}$ 

• Реагирует с влагой из воздуха:

$\mathsf{S}{\mathsf{F}}_{\mathsf{4}}\mathsf{+}{\mathsf{H}}_{\mathsf{2}}\mathsf{O}\stackrel{\mathsf{-<!--\; -\; -->}{\mathsf{40}}^{\mathsf{o}}\mathsf{C}}{\to }\mathsf{S}\mathsf{O}{\mathsf{F}}_{\mathsf{2}}\mathsf{+}\mathsf{2}\mathsf{H}\mathsf{F}$${\mathsf {SF_{4}+H_{2}O\ {\xrightarrow {-40^{o}C}}\ SOF_{2}+2HF}}$ 

• Реагирует с водой:

$\mathsf{S}{\mathsf{F}}_{\mathsf{4}}\mathsf{+}\mathsf{2}{\mathsf{H}}_{\mathsf{2}}\mathsf{O}\stackrel{}{\to }\mathsf{S}{\mathsf{O}}_{\mathsf{2}}\mathsf{+}\mathsf{4}\mathsf{H}\mathsf{F}$${\mathsf {SF_{4}+2H_{2}O\ {\xrightarrow {}}\ SO_{2}+4HF}}$ 

• Реагирует с горячей азотной кислотой:

$\mathsf{S}{\mathsf{F}}_{\mathsf{4}}\mathsf{+}\mathsf{2}\mathsf{H}\mathsf{N}{\mathsf{O}}_{\mathsf{3}}\mathsf{+}\mathsf{2}{\mathsf{H}}_{\mathsf{2}}\mathsf{O}\stackrel{{\mathsf{90}}^{\mathsf{o}}\mathsf{C}}{\to }{\mathsf{H}}_{\mathsf{2}}\mathsf{S}{\mathsf{O}}_{\mathsf{4}}\mathsf{+}\mathsf{2}\mathsf{N}{\mathsf{O}}_{\mathsf{2}}\uparrow <!--\; \uparrow \; -->\mathsf{+}\mathsf{4}\mathsf{H}\mathsf{F}\uparrow <!--\; \uparrow \; -->$${\mathsf {SF_{4}+2HNO_{3}+2H_{2}O\ {\xrightarrow {90^{o}C}}\ H_{2}SO_{4}+2NO_{2}\uparrow +4HF\uparrow }}$ 

• Реагирует с щелочами:

$\mathsf{S}{\mathsf{F}}_{\mathsf{4}}\mathsf{+}\mathsf{6}\mathsf{N}\mathsf{a}\mathsf{O}\mathsf{H}\stackrel{}{\to }\mathsf{N}{\mathsf{a}}_{\mathsf{2}}\mathsf{S}{\mathsf{O}}_{\mathsf{3}}\mathsf{+}\mathsf{4}\mathsf{N}\mathsf{a}\mathsf{F}\mathsf{+}\mathsf{3}{\mathsf{H}}_{\mathsf{2}}\mathsf{O}$${\mathsf {SF_{4}+6NaOH\ {\xrightarrow {}}\ Na_{2}SO_{3}+4NaF+3H_{2}O}}$ 

• При повышенном давлении и катализаторе реагирует с кислородом:

$\mathsf{2}\mathsf{S}{\mathsf{F}}_{\mathsf{4}}\mathsf{+}{\mathsf{O}}_{\mathsf{2}}\stackrel{\mathsf{N}{\mathsf{O}}_{\mathsf{2}}\mathsf{,}{\mathsf{200}}^{\mathsf{o}}\mathsf{C}}{\to }\mathsf{2}\mathsf{S}\mathsf{O}{\mathsf{F}}_{\mathsf{4}}$${\mathsf {2SF_{4}+O_{2}\ {\xrightarrow {NO_{2},200^{o}C}}\ 2SOF_{4}}}$ 

ПрименениеПравить

С помощью тетрафторида серы производят фторирование различных соединений: он способен замещать фтором группу OH в спиртах, кислород в группе CO альдегидов, кислот, кетонов и даже замещать атом кислорода и группу OH в карбоксильной группе тремя атомами фтора [1].

БезопасностьПравить

Тетрафторид серы очень ядовит. Реагируя со влагой воздуха, он образует пары фтористого водорода, глубоко поражающего живые ткани, а также сернистый газ. SF₄ даже в малых количествах сильно раздражает глаза и слизистые мембраны, оказывает отравляющее действие при вдыхании. Поражает лёгкие, верхнюю часть пищеварительного тракта, кожу. [2]

ЛитератураПравить

• Справочник химика / Редкол.: Никольский Б.П. и др.. — 3-е изд., испр. — Л.: Химия, 1971. — Т. 2. — 1168 с.
• Химическая энциклопедия / Редкол.: Кнунянц И.Л. и др.. — М.: Советская энциклопедия, 1995. — Т. 4. — 639 с. — ISBN 5-82270-092-4.
• Лидин Р.А. и др. Химические свойства неорганических веществ: Учеб. пособие для вузов. — 3-е изд., испр. — М.: Химия, 2000. — 480 с. — ISBN 5-7245-1163-0.