Brom trifluoride

Brom trifluoride
Công thức cấu tạo hiển thị độ dài và góc của liên kết
Bromine trifluoride
Nhận dạng
Số CAS	7787-71-5
PubChem	24594
Ảnh Jmol-3D	ảnh
SMILES	đầy đủ FBr(F)F
UNII	BD697HEL7X
Thuộc tính
Công thức phân tử	BrF3
Khối lượng mol	136,90 g/mol
Bề ngoài	chất lỏng màu rơm hygroscopic
Mùi	Nghẹt thở, hăng[1]
Khối lượng riêng	2,803 g/cm³ [2]
Điểm nóng chảy	8,77 °C (281,92 K; 47,79 °F)
Điểm sôi	125,72 °C (398,87 K; 258,30 °F)
Độ hòa tan trong nước	Phản ứng với nước[3]
Độ hòa tan trong sulfuric acid	rất dễ hòa tan
Cấu trúc
Hình dạng phân tử	T-shaped (C2v)
Mômen lưỡng cực	1,19 D
Các nguy hiểm
Nguy hiểm chính	phản ứng nguy hiểm với nước, nguồn tạo HF
NFPA 704	0 4 3
Ký hiệu GHS
Báo hiệu GHS	Nguy hiểm
Chỉ dẫn nguy hiểm GHS	H271, H314, H330, H373
Chỉ dẫn phòng ngừa GHS	P102, P103, P210, P220, P221, P260, P264, P271, P280, P283, P284, P301+P310, P301+P330+P331, P303+P361+P353, P304+P312, P305+P351+P338+P310, P306+P360, P308+P313, P340, P363, P370+P380
Các hợp chất liên quan
Anion khác	Brom monochloride
Cation khác	Chlor trifluoride Iod trifluoride
Hợp chất liên quan	Brom monofluoride Brom pentafluoride
Trừ khi có ghi chú khác, dữ liệu được cung cấp cho các vật liệu trong trạng thái tiêu chuẩn của chúng (ở 25 °C [77 °F], 100 kPa). N kiểm chứng (cái gì ^YN ?) Tham khảo hộp thông tin

Brom trifluoride là một hợp chất halogen với công thức BrF₃. Nó là một chất lỏng màu vàng rơm, mùi hăng,^[4] có thể hòa tan trong acid sulfuric, phản ứng mạnh với nước và các hợp chất hữu cơ. Đây là một chất flour hóa mạnh và một dung môi ion hóa vô cơ. Nó được sử dụng để sản xuất urani(VI) fluoride (UF₆) trong quá trình xử lý và tái chế nhiên liệu hạt nhân.^[5]

Điều chế

Brom trifluoride lần đầu tiên được Paul Lebeau mô tả vào năm 1906, ông đã thu được chất này bằng phản ứng của brom với fluor ở 20 °C:^[6]

${\displaystyle {\ce {Br2 + 3F2 -> 2BrF3}}}$

Sự tự oxy hóa khử của brom monofluoride cũng tạo ra brom trifluoride:^[4]

${\displaystyle {\ce {3BrF -> BrF3 + Br2}}}$

Cấu trúc

Giống như ClF₃ và IF₃, phân tử BrF₃ có cấu tạo hình chữ T và phẳng. Theo lý thuyết VSEPR, tâm brom được gán hai cặp điện tử. Khoảng cách từ brom đến mỗi nguyên tử flour trục dọc là 1,81 Å và đến nguyên tử flour ở trục ngang là 1,72 Å. Góc giữa flour trục dọc và flour trục ngang hơi nhỏ hơn 90° (góc 86,2°), nguyên nhân là do lực đẩy tạo ra bởi các cặp electron lớn hơn lực đẩy của các liên kết Br−F.^[7][8]

Tính chất hóa học

BrF₃ phản ứng nhanh và tỏa nhiệt với nước tạo ra acid hydrobromic và acid hydrofluoric:

${\displaystyle {\ce {BrF3 + 2H2O -> 3HF + HBr + O2}}}$

BrF₃ là một chất flour hóa, nhưng phản ứng kém hơn ClF₃.^[9] Khi ở −196 °C, nó phản ứng với acetonitrile để tạo ra 1,1,1−trifluoroethane.^[10]

${\displaystyle {\ce {BrF3 + CH3CN -> CH3CF3 + 1/2Br2 + 1/2N2}}}$

Chất lỏng BrF₃ dẫn điện do khả năng tự ion hóa:^[5]

${\displaystyle {\ce {2BrF3 <=> BrF2^+ + BrF4^-}}}$

Các muối fluoride hòa tan dễ dàng trong BrF₃ tạo thành tetrafluorobromat:^[5]

${\displaystyle {\ce {KF + BrF3 -> KBrF4}}}$

BF₃ phản ứng như một chất cung cấp ion fluoride:^[11]

${\displaystyle {\ce {BrF3 + SbF5 -> [BrF2^+][SbF6^-]}}}$

Tham khảo

1. “Bản sao đã lưu trữ” (PDF). Bản gốc (PDF) lưu trữ ngày 5 tháng 12 năm 2014. Truy cập ngày 3 tháng 1 năm 2022.
2. Lide, David R. biên tập (2006). CRC Handbook of Chemistry and Physics (ấn bản thứ 87). Boca Raton, FL: CRC Press. ISBN 0-8493-0487-3.
3. “Archived copy” (PDF). Bản gốc (PDF) lưu trữ ngày 13 tháng 5 năm 2012. Truy cập ngày 25 tháng 11 năm 2012.
4. ^ Simons JH (1950). “Bromine(III) Fluoride (Bromine Trifluoride)”. Bromine (III) Fluoride - Bromine Trifluoride. Inorganic Syntheses. 3. tr. 184–186. doi:10.1002/9780470132340.ch48. ISBN 978-0-470-13234-0.
5. ^ Greenwood, Norman N.; Earnshaw, A. (1997), Chemistry of the Elements (ấn bản thứ 2), Oxford: Butterworth-Heinemann, ISBN 0-7506-3365-4
6. Lebeau P. (1906). “The effect of fluorine on chloride and on bromine”. Annales de Chimie et de Physique. 9: 241–263.
7. Gutmann V (1950). “Die Chemie in Bromitrifluorid”. Angewandte Chemie. 62 (13–14): 312–315. Bibcode:1950AngCh..62..312G. doi:10.1002/ange.19500621305.
8. Meinert H (1967). “Interhalogenverbindungen”. Zeitschrift für Chemie. 7 (2): 41–57. doi:10.1002/zfch.19670070202.
9. Rozen, Shlomo; Sasson, Revital (2007). “Bromine Trifluoride”. Encyclopedia of Reagents for Organic Synthesis. doi:10.1002/9780470842898.rb266.pub2. ISBN 978-0471936237.
10. Rozen, Shlomo (2010). “Selective Reactions of Bromine Trifluoride in Organic Chemistry”. Advanced Synthesis & Catalysis. 352 (16): 2691–2707. doi:10.1002/adsc.201000482.
11. A. J. Edwards and G. R. Jones. J. Chem. Soc. A, 1467 (1969)

Liên kết ngoài

• WebBook page for BrF3