Tetrasauerstoffdifluorid

Strukturformel
Allgemeines
Name	Tetrasauerstoffdifluorid
Andere Namen	Difluortetraoxid
Summenformel	O4F2
Kurzbeschreibung	rotbrauner Feststoff (T < −191 °C)[1]
Externe Identifikatoren/Datenbanken
CAS-Nummer 107782-11-6 PubChem 163187768 Wikidata Q30301206
Eigenschaften
Molare Masse	102,00 g·mol^−1
Schmelzpunkt	−191 °C[1][2]
Sicherheitshinweise
GHS-Gefahrstoffkennzeichnung keine Einstufung verfügbar[3]
Soweit möglich und gebräuchlich, werden SI-Einheiten verwendet. Wenn nicht anders vermerkt, gelten die angegebenen Daten bei Standardbedingungen (0 °C, 1000 hPa).

Tetrasauerstoffdifluorid ist eine anorganische chemische Verbindung des Sauerstoffs aus der Gruppe der Sauerstofffluoride. Sie besteht aus zwei über eine schwache OO-Bindung verbundenen O₂F-Molekülhälften. Es ist das Dimer des O₂F-Radikals.^[1]

Gewinnung und Darstellung

Tetrasauerstoffdifluorid kann in zwei Schritten gewonnen werden. Im ersten Schritt werden hier photochemisch erzeugte Fluor-Atome mit Sauerstoff zur Reaktion gebracht, um Disauerstoffmonofluorid-Radikale zu erzeugen:^[4]

${\displaystyle \mathrm {2\ O_{2}+2\ F^{\cdot }\longrightarrow 2\ [O_{2}F]^{\cdot }} }$

Die dann anschließend in einer Gleichgewichtsreaktion zu Tetrasauerstoffdifluorid dimerisieren, dies geschieht bei Temperaturen unterhalb von −175 °C:^[1][4]

${\displaystyle \mathrm {2\ [O_{2}F]^{\cdot }\rightleftharpoons O_{4}F_{2}} }$

Parallel zersetzen sich die Disauerstoffmonofluorid-Radikale zu Disauerstoffdifluorid und Sauerstoff, wodurch sich das obige Gleichgewicht autonom auf die linke Seite verschiebt:^[4]

${\displaystyle \mathrm {2\ [O_{2}F]^{\cdot }\longrightarrow O_{2}+O_{2}F_{2}} }$

Eigenschaften

Tetrasauerstoffdifluorid ist als Feststoff dunkelrotbraun und besitzt einen Schmelzpunkt von −191 °C.^[1]

Es ist ein starkes Fluorierungs- und Oxidationsmittel, stärker noch als Disauerstoffdifluorid^[1], so vermag es z. B. Ag(II) zu Ag(III), oder Au(III) zu Au(V) zu oxidieren. Dieser Prozess bringt die entsprechenden Fluorid-Anionen ${\displaystyle {\ce {AgF4-}}}$ bzw. ${\displaystyle {\ce {AuF6-}}}$ hervor.^[1] Mit unedleren Stoffen führt die Oxidation selbst bei niedrigsten Temperaturen zu einer Explosion, z. B. wird elementarer Schwefel selbst bei −180 °C explosionsartig in Schwefelhexafluorid überführt.^[1]

Tetrasauerstoffdifluorid neigt ähnlich wie ${\displaystyle {\ce {[O2F]^{*}}}}$ oder ${\displaystyle {\ce {O2F2}}}$ dazu, mit Fluoridion-Akzeptoren wie Bortrifluorid (${\displaystyle {\ce {BF3}}}$) zu Salzen mit dem Oxygenyl-Ion (${\displaystyle {\ce {O2^+}}}$) zu reagieren.^[1] Im Falle von ${\displaystyle {\ce {BF3}}}$führt das zur Bildung von ${\displaystyle {\ce {O2+BF4-}}}$nach der Reaktionsgleichung:^[1]

${\displaystyle {\ce {O4F2 + 2BF3 -> 2O2+BF4-}}}$

Auch mit Arsenpentafluorid zeigt sich dieses Verhalten, hier führt es zu ${\displaystyle {\ce {O2+AsF6-}}}$.^[1]

Einzelnachweise

1. Grundlagen und Hauptgruppenelemente: Band 1: Grundlagen und Hauptgruppenelemente, Walter de Gruyter GmbH & Co KG eingeschränkte Vorschau in der Google-Buchsuche
2. Eintrag zu Sauerstoff-Fluoride. In: Römpp Online. Georg Thieme Verlag, abgerufen am 12. Juni 2017.
3. Dieser Stoff wurde in Bezug auf seine Gefährlichkeit entweder noch nicht eingestuft oder eine verlässliche und zitierfähige Quelle hierzu wurde noch nicht gefunden.
4. Grundlagen und Hauptgruppenelemente: Band 1: Grundlagen und Hauptgruppenelemente, Walter de Gruyter GmbH & Co KG eingeschränkte Vorschau in der Google-Buchsuche