Фторид брома(I)
Фтори́д бро́ма(I) (монофторид брома, фтористый бром), BrF — соединение брома с фтором, представляющее собой при комнатной температуре легкокипящую жидкость золотисто-красного цвета, с сильным раздражающим запахом. В больших дозах ядовит.
Фторид брома(I) | ||
---|---|---|
| ||
Общие | ||
Систематическое наименование |
фторид брома(I) | |
Традиционные названия | монофторид брома, фтористый бром | |
Хим. формула | BrF | |
Рац. формула | BrF | |
Физические свойства | ||
Молярная масса | 98,90 г/моль | |
Плотность | 4,403 г/л | |
Термические свойства | ||
Температура | ||
• плавления | −33 °C | |
• кипения | +20 °C | |
Мол. теплоёмк. | 33 Дж/(моль·К) | |
Энтальпия | ||
• образования | −42,4 кДж/моль | |
Химические свойства | ||
Растворимость | ||
• в воде | реаг. | |
Структура | ||
Дипольный момент | 1,29 Д | |
Классификация | ||
Рег. номер CAS | 13863-59-7 | |
PubChem | 139632 | |
SMILES | ||
InChI | ||
ChemSpider | 20474212 | |
Приведены данные для стандартных условий (25 °C, 100 кПа), если не указано иное. | ||
Медиафайлы на Викискладе |
История открытияПравить
В 1931 году немецкие учёные Руфф и Менцель изучали продукты взаимодействия пентафторида брома с бромом. В результате исследования в смеси было обнаружено соединение, которое более активно действовало на кварц и давление пара которого было выше значения, соответствующего предполагаемым соединениям (Br2, BrF3, BrF5). Поэтому учёные предположили наличие в смеси еще одного компонента — монофторида брома. В 1933 году Руфф и Брайд не смогли выделить в чистом виде искомое соединение, однако они доказали, что в этой молекуле на 1 атом брома приходится 1 атом фтора.
Физические свойстваПравить
Дипольный момент — 1,29 Дб.
Сродство к электрону оценивается в 2,64 эВ[1].
Термодинамические свойстваПравить
Свойство | Значение |
---|---|
Стандартная энтальпия образования (газ, 298 К) | −42,4 кДж/моль |
Энтропия образования (газ, 298 К) | 228,9 Дж/(моль·К) |
Теплоёмкость (в газовой фазе) | 33 Дж/(моль·К)[2] |
В ИК-спектре наблюдаются 2 полосы: слабая при 1326 см−1 и средней интенсивности при 669 см−1[3].
Химические свойстваПравить
Нестабильное соединение, достаточно быстро диспропорционирует на бром и пентафторид брома:
Реагирует с разбавленной горячей щёлочью:
Реагирует с холодной разбавленной щёлочью:
Химически очень активное соединение. Вступает в реакцию даже с золотом и кварцем.
Для стабилизации и хранения переводят в более устойчивое двойное соединение с пиридином.
Произведён расчёт геометрии молекулы гидрофторида монофторида брома (BrF·HF или HBrF2) и показано, что такое соединение в случае его успешного синтеза будет иметь необычное строение вида Br-F-H-F[4].
ПолучениеПравить
Как и большинство интергалогенидов, монофторид брома можно получить напрямую из простых веществ, взятых в эквимольном соотношении:
Однако наряду с монофторидом образуются также трифторид и пентафторид брома. Для выделения чистого монофторида брома используются ловушки, охлаждённые до −20 °C, −50 °C и −120 °C для отделения BrF3, BrF5 и BrF соответственно. Прибор для синтеза должен быть сделан из меди, так как с многими другими материалами реагенты вступают во взаимодействие, а некоторые, например платина, катализируют реакцию разложения монофторида брома. Выход монофторида брома составляет около 40 % от теоретического.
С помощью инфракрасной спектроскопии было показано, что образование монофторида брома возможно из трифторида брома за счёт диспропорционирования[3]:
ПрименениеПравить
- Так как монофторид брома не удаётся выделить в чистом виде за счёт частичного разложения, вместо него во многих случаях используется смесь брома и трифторида брома для генерации монофторида in situ.
- Возможно применение в качестве фторирующего агента, однако для таких целей гораздо больше пригодны другие соединения.
- Для фторбромирования замещённых алканов:
- Интересной является перспектива применения BrF в качестве компонента для получения лазерного излучения[5].
См. такжеПравить
ЛитератураПравить
- Николаев Н. С., Суховерхов В. Ф., Шишков Ю. Д., Аленчикова И. Ф. Химия галоидных соединений фтора. М.: Наука, 1968.
- Фиалков Я. А. Межгалоидные соединения. К.: Изд-во АН УССР, 1958.
СсылкиПравить
ПримечанияПравить
- ↑ Chaeho P., Yaoming X., Timothy J. Electron Affinities of the Bromine Fluorides, BrFn (n = 1−7) (англ.) // J. Am. Chem. Soc. — 1998. — Vol. 120, iss. 43. — P. 11115—11121. — doi:10.1021/ja981131r.
- ↑ Рабинович В. А., Хавин З. Я. Краткий химический справочник. Л.: Химия, 1977.
- ↑ 1 2 Lawrence Stein. Infrared Studies of the Bromine Fluorides (англ.) // J. Am. Chem. Soc. — 1959. — Vol. 81, iss. 6. — P. 1273—1276. — doi:10.1021/ja01515a002. Архивировано 28 декабря 2021 года.
- ↑ Qianshu L., Liangfa G. Hypervalency Avoided: Simple Substituted BrF3 and BrF5 Molecules. Structures, Thermochemistry, and Electron Affinities of the Bromine Hydrogen Fluorides HBrF2 and HBrF4. (англ.) // J. Am. Chem. Soc. — 2004. — Vol. 126, iss. 45. — P. 14950—14959. — doi:10.1021/ja040110w.
- ↑ Energy Transfer in Singlet Oxygen and Bromine Monofluoride Архивная копия от 17 июля 2011 на Wayback Machine (англ.)