Chlor pentafluoride

Chlor pentafluoride
Nhận dạng
Số CAS	13637-63-3
PubChem	61654
Số RTECS	FO2975000
Ảnh Jmol-3D	ảnh
SMILES	đầy đủ FCl(F)(F)(F)F ;
InChI	đầy đủ 1S/ClF5/c2-1(3,4,5)6;
ChemSpider	55559
Thuộc tính
Công thức phân tử	ClF5
Khối lượng mol	130.445 g mol−1
Bề ngoài	Chất khí không màu
Khối lượng riêng	4,5 kg/m3 (g/L)
Điểm nóng chảy	−103 °C (170 K; −153 °F)
Điểm sôi	−13,1 °C (260,0 K; 8,4 °F)
Độ hòa tan trong nước	Thủy phân
Cấu trúc
Hình dạng phân tử	Hình chóp vuông
Nhiệt hóa học
Enthalpy; hình thành ΔfHo298	−238,49 kJ mol−1
Entropy mol tiêu chuẩn So298	310,73 J K−1 mol−1
	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). kiểm chứng (cái gì ?) Tham khảo hộp thông tin

Chlor pentafluoride là một hợp chất halogen vô cơ với công thức hóa học là ClF₅. Khí không màu này là một chất oxy hóa mạnh, từng là chất oxy hóa được thử nghiệm trên tên lửa. Phân tử có cấu trúc hình chóp vuông với đối xứng C_4v^[1], được xác nhận bởi phổ NMR 19F có độ phân giải cao của nó^[2]. Nó được tổng hợp lần đầu tiên vào năm 1963^[3].

Điều chế

Một số nghiên cứu sớm nhất về việc điều chế đã được phân loại^[4]^[5]. Đầu tiên nó được điều chế bằng cách fluor hóa chlor trifluoride ở nhiệt độ cao và áp suất cao^[4]:

ClF₃ + F₂ → ClF₅

ClF + 2F₂ → ClF₅

Cl₂ + 5F₂ → 2ClF₅

CsClF₄ + F₂ → CsF + ClF₅

NiF₂ xúc tác phản ứng này^[6].

Một số muối kim loại fluoride nhất định, MClF₄ (hay KClF₄, RbClF₄, CsClF₄), phản ứng với F₂ để tạo ra ClF₅ và muối kim loại kiềm fluoride tương ứng^[5].

Phản ứng

Trong một phản ứng tỏa ra nhiệt độ cao, ClF₅ phản ứng với nước tạo ra chloryl fluoride và hydro fluoride^[7]:

ClF₅ + 2H₂O → ClO₂F + 4HF

Nó cũng là một chất fluor hóa mạnh. Ở nhiệt độ phòng, nó phản ứng dễ dàng với tất cả các nguyên tố (kể cả các nguyên tố "trơ" như platin và vàng) ngoại trừ khí hiếm, nitơ, oxy và fluor^[2].

Sử dụng

Thuốc phóng tên lửa

Chlor pentafluoride từng được coi là chất oxy hóa cho tên lửa. Là một chất đẩy, nó tương tự như ClF₃, nhưng có xung lực đẩy riêng tối đa cao hơn^[4]. Tuy nhiên, do tính chất nguy hiểm của chlor pentafluoride, nó vẫn chưa được sử dụng trong hệ thống đẩy tên lửa với quy mô lớn.

Xem thêm

Tham khảo

^ Greenwood, Norman N.; Earnshaw, A. (1997), Chemistry of the Elements (ấn bản thứ 2), Oxford: Butterworth-Heinemann, tr. 833, ISBN 0-7506-3365-4
^ ^a ^b Pilipovich, D.; Maya, W.; Lawton, E.A.; Bauer, H.F.; Sheehan, D. F.; Ogimachi, N. N.; Wilson, R. D.; Gunderloy, F. C.; Bedwell, V. E. (1967). “Chlorine pentafluoride. Preparation and Properties”. Inorganic Chemistry. 6 (10): 1918. doi:10.1021/ic50056a036.
^ Smith D. F. (1963). “Chlorine Pentafluoride”. Science. 141 (3585): 1039–1040. doi:10.1126/science.141.3585.1039. PMID 17739492.
^ ^a ^b ^c Clark, John D. (1972). Ignition! An Informal History of Liquid Rocket Propellants (PDF). Rutgers University Press. tr. 87–88. ISBN 0-8135-0725-1. Bản gốc (PDF) lưu trữ ngày 15 tháng 5 năm 2020. Truy cập ngày 27 tháng 8 năm 2022.
^ ^a ^b Smith D. F. (1963). “Chlorine Pentafluoride”. Science. 141 (3585): 1039–1040. Bibcode:1963Sci...141.1039S. doi:10.1126/science.141.3585.1039. PMID 17739492. S2CID 39767609.
^ Šmalc A, Žemva B, Slivnik J, Lutar K (1981). “On the Synthesis of Chlorine Pentafluoride”. Journal of Fluorine Chemistry. 17 (4): 381–383. doi:10.1016/S0022-1139(00)81783-2.
^ Greenwood, Norman N.; Earnshaw, A. (1997), Chemistry of the Elements (ấn bản thứ 2), Oxford: Butterworth-Heinemann, tr. 834, ISBN 0-7506-3365-4

Liên kết ngoài

[1] Greenwood, Norman N.; Earnshaw, A. (1997), Chemistry of the Elements (ấn bản thứ 2), Oxford: Butterworth-Heinemann, tr. 833, ISBN 0-7506-3365-4

[Pilipovich-2] Pilipovich, D.; Maya, W.; Lawton, E.A.; Bauer, H.F.; Sheehan, D. F.; Ogimachi, N. N.; Wilson, R. D.; Gunderloy, F. C.; Bedwell, V. E. (1967). “Chlorine pentafluoride. Preparation and Properties”. Inorganic Chemistry. 6 (10): 1918. doi:10.1021/ic50056a036.

[3] Smith D. F. (1963). “Chlorine Pentafluoride”. Science. 141 (3585): 1039–1040. doi:10.1126/science.141.3585.1039. PMID 17739492.

[Clark-4] Clark, John D. (1972). Ignition! An Informal History of Liquid Rocket Propellants (PDF). Rutgers University Press. tr. 87–88. ISBN 0-8135-0725-1. Bản gốc (PDF) lưu trữ ngày 15 tháng 5 năm 2020. Truy cập ngày 27 tháng 8 năm 2022.

[Smith-5] Smith D. F. (1963). “Chlorine Pentafluoride”. Science. 141 (3585): 1039–1040. Bibcode:1963Sci...141.1039S. doi:10.1126/science.141.3585.1039. PMID 17739492. S2CID 39767609.

[6] Šmalc A, Žemva B, Slivnik J, Lutar K (1981). “On the Synthesis of Chlorine Pentafluoride”. Journal of Fluorine Chemistry. 17 (4): 381–383. doi:10.1016/S0022-1139(00)81783-2.

[7] Greenwood, Norman N.; Earnshaw, A. (1997), Chemistry of the Elements (ấn bản thứ 2), Oxford: Butterworth-Heinemann, tr. 834, ISBN 0-7506-3365-4

[1]

[2]

[3]

[4]

[5]

[6]

[7]

x t s Hợp chất chlor
Oxide và một số ion	ClN₃ ClNO₃ Cl₂O ClO Cl₂O₂ Cl₂O₃ ClO₂ Cl₂O₄ Cl₂O₅ (giả thuyết) Cl₂O₆ Cl₂O₇ ClF ClF₃ ClF₅ ClO₂F ClO₃F PSClF₂
Acid	HCl HClO (NaClO) HClO₂ (NaClO₂) HClO₃ HClO₄
Muối	NaCl NaClO₃ KCl KClO₃ AgClO₃ RbClO₄ FrCl EuCl₂
Hữu cơ	C₆H₅Cl CH₃Cl CH₂Cl₂ CHCl₃ CCl₄ C₂H₄Cl₂ C₆H₅SO₂NClNa CH₃C₆H₄SO₂NClNa C₆H₆Cl₆ C₁₂H₄Cl₄O₂ C₂H₃Cl₃ C₂H₂Cl₂ C₂H₃Cl CHBr₂Cl
Hợp chất halogen Fluor Chlor Brom Iod

x t s Hợp chất fluor
Hợp chất hai nguyên tố	HF HF DF TF LiF BeF₂ B₂F₄ BF₃ CF₄ N₂F₄ NF₃ F₂O F₂O₂ F₂O₃ F₂O₄ F₂O₅ F₂O₆ NaF MgF₂ AlF AlF₃ SiF₄ PF₃ PF₅ SF₄ SF₆ KF CaF₂ ScF₃ TiF₂ TiF₃ TiF₄ VF₂ VF₃ VF₄ VF₅ CrF₂ CrF₃ CrF₄ CrF₅ CrF₆ MnF₂ MnF₃ MnF₄ FeF₂ FeF₃ CoF₂ CoF₃ NiF₂ CuF CuF₂ CuF₃ ZnF₂ GaF₃ GeF₄ AsF₃ AsF₅ SeF₄ SeF₆ BrF₃ BrF₅ KrF₂ RbF SrF₂ YF₃ ZrF₂ ZrF₃ ZrF₄ NbF₃ NbF₄ NbF₅ MoF₃ MoF₄ MoF₅ MoF₆ TcF₅ TcF₆ RuF₃ RuF₄ RuF₅ RuF₆ RhF₃ RhF₄ RhF₅ RhF₆ PdF₂ PdF₃ PdF₄ PdF₅ PdF₆ Ag₂F AgF AgF₂ AgF₃ CdF₂ InF₃ SnF₂ SnF₄ SbF₃ SbF₅ TeF₄ TeF₆ IF IF₃ IF₅ IF₇ XeF₂ XeF₄ XeF₆ CsF BaF₂ LaF₃ CeF₃ PrF₃ PrF₄ NdF₃ NdF₄ SmF₂ SmF₃ EuF₂ EuF₃ GdF₃ TbF₃ TbF₄ DyF₃ HoF₃ ErF₃ TmF₃ YbF₂ YbF₃ LuF₃ HfF₄ TaF₃ TaF₄ TaF₅ WF₄ WF₅ WF₆ ReF₄ ReF₅ ReF₆ ReF₇ OsF₅ OsF₆ OsF₇ IrF₃ IrF₃ IrF₃ IrF₆ PtF₂ PtF₃ PtF₄ PtF₅ PtF₆ AuF AuF₃ AuF₅ AuF₇ Hg₂F₂ HgF₂ TlF TlF₃ PbF₂ PbF₄ BiF₃ BiF₅ PoF₂ PoF₄ PoF₆ AmF₃ AmF₄ PuF₃ TlF₃ UF₃ YbF₃ PuF₄ ThF₄ UF₄ UF₅ PtF₆ UF₆ PuF₄ ThF₄ UF₄ IF₅ UF₅ UF₆ PuF₆ CF₄ C₂F₄ ClF₅
Khác	AgBF₄ AgPF₆ Cs₂AlF₅ K₃AlF₆ Na₃AlF₆ KAsF₆ LiAsF₆ NaAsF₆ HBF₄ KBF₄ LiBF₄ NaBF₄ RbBF₄ Ba(BF₄)₂ Ni(BF₄)₂ Pb(BF₄)₂ Sn(BF₄)₂ BaClF BaSiF₆ BaGeF₆ BrOF₃ BrO₂F CBrF₃ CBr₂F₂ CBr₃F CClF₃ CCl₂F₂ CCl₃F CFN CF₂O CF₃I CHF₃ CH₂F₂ CH₃F C₂Cl₃F₃ C₂H₃F C₆H₅F C₇H₅F₃ C₁₅F₃₃N ClFO₂ CrFO₄ CrF₂O₂ CsBF₄ NH₄F FNO FNO₂ FNO₃ KHF₂ NaHF₂ ThOF₂ NH₅F₂ F₂OS F₃OP F₃PS HPF₆ HSbF₆ KPF₆ KSbF₆ LiPF₆ NaPF₆ NaSbF₆ Na₂SiF₆ Na₂TiF₆ Na₂ZrF₆ TlPF₆ IOF₃ K₂NbF₇ K₂TaF₇ IO₃F C₆H₅F CH₃F CH₂F₂ CHF₃ PSClF₂ NH₄HF₂ HSO₃F
Hợp chất halogen Fluor Chlor Brom Iod