Тетраоксидифторид

Тетраоксидифторид
Общие
Систематическое наименование	Тетраоксидифторид
Хим. формула	F2O4
Рац. формула	O4F2
Физические свойства
Состояние	бледно-жёлтый газ
Классификация
Рег. номер CAS	107782-11-6
PubChem	163187768
SMILES	FOOOOF
InChI	InChI=1S/F2O4/c1-3-5-6-4-2 GFNATQMVAVFBGQ-UHFFFAOYSA-N
Приведены данные для стандартных условий (25 °C, 100 кПа), если не указано иное.

Тетраоксидифтори́д — O₄F₂, димер диоксигенилфторида O₂F. Красно-коричневое твёрдое вещество, диссоциирующее при нагревании выше −191 °C.

Открытие

Тетраоксидифторид был впервые выделен Гроссе, Стренгом, Киршенбаумом из продуктов реакции между фтором и кислородом, образовавшихся при длительном воздействии электрического разряда на реакционную смесь, при температуре жидкого воздуха.

Физические свойства

• Температура плавления: −191 °C
• Температура кипения:
• Температура критическая:
• Температура начала разложения: −191 °C
• Плотность:
• Плотность критическая:
• Теплота образования:

Химические свойства

Тетраоксидифторид представляет собой димер радикала диоксигенилфторида FO₂·, в температурном диапазоне от −175 до −185 °C радикал и его димер сосуществуют в виде равновесной смеси:

2FO₂· ↔ F₂O₄

Диоксигенилфторид изостеричен озонид-аниону, однако геометрия молекулы ближе к диоксидифториду: связи F—O—O образуют тупой угол, связь O=O диоксигенилфторида (и тетраоксидифторида) значительно короче и прочнее (энергия диссоциации — 463 кДж/моль, длина — 1,217 Å), чем связь O—F (энергия диссоциации — 77 кДж/моль, длина — 1,575 Å). При димеризации и образовании тетраоксидифторида слабая легко диссоциирующая связь образуется между терминальными атомами кислорода диоксигенилфторида: FO=O···O=OF.

И тетраоксидифторид, и диоксигенилфторид реагируют с кислотами Льюиса — акцепторами фторид-аниона, образуя соли диоксигенил-аниона:

O₂F + BF₃ ${\displaystyle \to }$ O₂⁺BF₄⁻

Тетраоксидифторид является более сильным окислителем и фторирующим агентом, чем диоксидифторид F₂O₂^[1].

Получение

Воздействие на охлажденные (−196 °C) смеси фтора с кислородом, взятые в эквимолярном соотношении, так называемого «тихого» электрического разряда, либо рентгеновского или коротковолнового ультрафиолетового излучения. Тетраоксидифторид также образуется в смесях жидкого озона с жидким фтором (до 5 % об.), что следует учитывать при расчёте удельного импульса для ракетного топлива, в котором в качестве окислителя применяется смесь фтор-озон.

Токсичность

По токсичности несколько уступает триоксидифториду.

См. также

• Дифторид кислорода
• Диоксидифторид
• Триоксидифторид
• Пентаоксидифторид
• Гексаоксидифторид
• Фториды кислорода

Примечания

1. Holleman A. F., Wiberg E. Inorganic Chemistry (англ.). — Elsevier, 2001. — P. 458—459. — ISBN 0-12-352651-5.

Литература

• Сарнер С. Химия ракетных топлив (рус.). — М.: Мир, 1969.
• Schmidt E. W., Harper J. T. Handling and Use of Fluoride and Fluorine-Oxygen Mixtures in Rocket Systems (NASA SP-3037) (англ.). — Cleveland, Ohio: Lewis Research Center, 1967.
• Мастерс К. Использование смесей фтора с кислородом и углеводородных горючих в качестве ЖРТ (рус.) // Вопросы ракетной техники. — 1967. — № 4. — С. 45.