Interested Article - Фторид хлора(I)

Фтори́д хло́ра(I) ( монофтори́д хло́ра , однофто́ристый хлор , хим. формула — ClF ) — неорганическое бинарное соединение хлора с фтором .

Простое вещество фторид хлора(I) — бесцветный ядовитый тяжёлый газ с сильным раздражающим запахом. Конденсируется при охлаждении до −100 °C в жидкость бледно-жёлтого цвета. Многие свойства сходны со свойствами фтора и хлора.

Физико-химические свойства

Свойство	Значение
Диэлектрическая проницаемость	0,881
Стандартная энтальпия образования (298 К, в газовой фазе)	−56,5 кДж/моль
(298 К, в газовой фазе)	217,91 Дж/(моль·К)
Энтальпия парообразования	20,16 кДж/моль
Теплоёмкость (298К, в газовой фазе)	32,22 Дж/(моль·К)

В ИК -спектрах наблюдается полоса поглощения 747 см ⁻¹ (для твёрдого вещества).

Методы получения

Одним из методов получения фторида хлора является метод, предложенный Доманжем и Хейдорфером . В этом методе через аппарат, состоящий из медных трубок, пропускают смесь хлора и фтора в соотношении 1:1 при 220—230 °C:

Cl ₂ + F ₂ → 2ClF

ClF также получают из трифторида хлора и хлора . Так как в настоящее время трифторид хлора производится в промышленном масштабе, то этот метод получил большое распространение:

ClF ₃ + Cl ₂ → 3 ClF

Химические свойства

Химически очень активное вещество; по своей активности в некоторых реакциях превосходит фтор. Хороший фторирующий агент. За счёт того, что атом хлора находится в степени окисления +1, проявляет сильные окислительные свойства.

Реагирует с водой с образованием свободных кислорода и хлора :

4ClF + 2H ₂ O → 2Cl ₂ + O ₂ + 4HF

При нагревании очень активно реагирует с водородом . При этом образуются фтороводород и хлороводород :

ClF + H ₂ → HCl + HF

Реагирует с хлоридами металлов с образованием фторидов и хлора:

NaCl + ClF → NaF + Cl ₂

При взаимодействии с простыми веществами образуются фториды:

Br ₂ + 6ClF → 2BrF ₃ + 3Cl ₂

Si + 4ClF → SiF ₄ + 2Cl ₂

W + 6ClF → WF ₆ + 3Cl ₂

С монооксидом углерода проходит реакция хлорфторирования:

CO + ClF → COClF

С фторидами Cs , Rb и K под высоким давлением образуются бесцветные устойчивые до 200 °C соли:

CsF + ClF → CsClF ₂

Необычное полимерное соединение фиолетового цвета состава (F ₃ ClO ₂ ) _n было получено при взаимодействии ClF и O 2 F 2 :

nClF + nO ₂ F ₂ → (F ₃ ClO ₂ ) _n

Применение

Применяется как фторирующий агент в органическом синтезе , а также как хлорирующий агент .
Также достаточно перспективно использование монофторида хлора для очистки фторидов урана :

4ClF + UO ₂ F ₂ → O ₂ + 2Cl ₂ + UF ₆

Токсичность

Фторид хлора(I) весьма ядовит, обладает удушающим действием ( СДЯВ ). Как и все интергалогены , является сильным окислителем . ПДК в рабочей зоне — 0,5 мг/м³.

Литература

Николаев Н. С., Сухоруков В. Ф., Шишков Ю. Д., Аленчикова И. Ф. Химия галоидных соединений фтора. — М.: Наука, 1968, с. 344.

Примечания

↑ (англ.) : A CRC quick reference handbook — CRC Press , 1993. — ISBN 978-0-8493-4498-5
L. Domange, S. Heudorffer Compt. rend. 1948, V. 226., P. 920.
Богуславская Л. С. (рус.) // Успехи химии. — 1984. — Т. 53 , вып. 12 . — С. 2024—2055 .
Shellhamer D. F., Titterington P. K. Heasley V. L. (англ.) // Journal of Fluorine Chemistry. — 2003. — Vol. 124 , iss. 1 . — P. 17—20 . — doi : . 30 ноября 2020 года.
Gambaretto G. P., Napoli M. (англ.) // Journal of Fluorine Chemistry. — 1976. — Vol. 7 , iss. 6 . — P. 569—580 . — doi : .
Shrewsberry R. C., Williamson E. L. (англ.) // Journal of Inorganic and Nuclear Chemistry. — 1966. — Vol. 28 , iss. 11 . — P. 2535—2539 . — doi : .