二氟化二氧
化学化合物
二氟化二氧是化学式为O2F2的无机化合物,常压下熔点为-154°C。固态为黄色,液体为红色。它是极强的氧化剂,非常不稳定,在-160°C会缓慢分解为OF2和O2(4%/天)。[1]遇有机物、水和氨气等大多数化合物都会爆炸。昵称"FOOF"。
二氟化二氧 | |
---|---|
![]() | |
![]() | |
别名 | 二氧化二氟 氟化氧(I) |
识别 | |
缩写 | FOOF |
CAS号 | 7783-44-0 ![]() |
PubChem | 123257 |
ChemSpider | 109870 |
SMILES |
|
InChI |
|
InChIKey | REAOZOPEJGPVCB-UHFFFAOYAK |
Gmelin | 1570 |
ChEBI | 47866 |
性质 | |
化学式 | O2F2 |
摩尔质量 | 69.996 g·mol⁻¹ |
熔点 | −154 °C |
沸点 | −57 °C (估计) |
溶解性(其他溶剂) | 分解 |
相关物质 | |
相关化学品 | OF2、FClO2、S2Cl2 |
若非注明,所有数据均出自标准状态(25 ℃,100 kPa)下。 |
制备
编辑二氟化二氧首先由Otto Ruff在1933年制得,方法为低压下,对1:1氟气和氧气的混合物通电(25-30mA、2.1-2.4kV)。[2]
结构
编辑O2F2和OF2中,氧原子都具有不寻常的正氧化态,前者中为+1,后者中为+2。
二氟化二氧的结构类似于过氧化氢(H2O2),分子中的二面角较大,接近于90°,与价层电子对互斥理论预测的结构相符。O−O键长只比氧气中O=O的键长120.9pm大不到1pm,被认为存在O-O三键,而且由于F孤对电子与O-O的π轨道相互作用的缘故,O-F键键能较低。[3]类似的作用存在于F-F键能较低的氟气分子中。
反应
编辑二氟化二氧的反应主要基于它的强氧化性及不稳定性。所有关于它的反应必须在−100°C左右进行,否则二氟化二氧会分解。[4]
它与BF3和PF5反应都会生成相应的二氧基正离子的盐:[1]
- 2O2F2 + 2PF5 → 2[O2+]PF6− + F2
与铀和钚的氧化物反应则生成相应的六氟化物。[5]
用处
编辑二氟化二氧目前没有实际用途,但有理论研究。二氟化二氧可以在史无前例的低温下合成六氟化钚,而之前的制备方法都需要会让六氟化钚分解的高温。[6]
另见
编辑参考资料
编辑- ^ 1.0 1.1 Holleman, A. F.; Wiberg, E. "Inorganic Chemistry" Academic Press: San Diego, 2001. ISBN 0-12-352651-5.
- ^ Otto Ruff, W. Menzel. Neue Sauerstofffluoride: O2F2 und OF. Zeitschrift für anorganische und allgemeine Chemie. 1933), 211 (1-2): 204–208. doi:10.1002/zaac.19332110122.
- ^ Bridgeman, A. J., Rothery, J. "Bonding in mixed halogen and hydrogen peroxides" Journal of the Chemical Society, Dalton Transactions, 1999, 4077-4082. DOI:10.1039/a904968a
- ^ Streng, A. G. The Chemical Properties of Dioxygen Difluoride. Journal of the American Chemical Society (American Chemical Society (ACS)). 1963, 85 (10): 1380–1385. ISSN 0002-7863. doi:10.1021/ja00893a004.
- ^ Atwood, David A., Fluorine: Inorganic ChemistryBased in part on the article Fluorine: Inorganic Chemistry by Darryl D. DesMarteau, Charles W. Bauknight, Jr., & Todd E. Mlsna which appeared in theEncyclopedia of Inorganic Chemistry, First Edition., Chichester, UK: John Wiley & Sons, Ltd, 2006-03-15, doi:10.1002/0470862106.ia076
- ^ Malm, J. G.; Eller, P. G.; Asprey, L. B. Low temperature synthesis of plutonium hexafluoride using dioxygen difluoride. Journal of the American Chemical Society. 1984, 106 (9): 2726–2727. doi:10.1021/ja00321a056.