WikiSort.ru - Не сортированное

Тетрафтораммоний
Общие
Хим. формула	F₄N+
Классификация
Номер CAS	30494-78-1
PubChem	5460510
ChemSpider	4574019
ChEBI	30233
SMILES
[N+](F)(F)(F)F
InChI
1S/F4N/c1-5(2,3)4/q+1
Приводятся данные для стандартных условий (25 ℃, 100 кПа), если не указано иное.

Тетрафтораммо́ний NF₄⁺ — комплексный неорганический катион, представляющий собой аммоний, все четыре атома водорода в котором замещены фтором^[1]. Тетрафтораммоний является сильным окислителем и одним из немногих устойчивых соединений (и единственным бескислородным), в которых азот имеет степень окисления +5.

Структура

Ион тетрафтораммония изоэлектронен молекуле тетрафторметана. Аналогично ему (а также аммонию), тетрафтораммоний имеет правильную тетраэдрическую форму (атом азота в центре, атомы фтора по вершинам), длина каждой связи N-F равна примерно 124 пм, угол между каждой парой связей ≈109°28′16″.

Соли

Ион тетрафтораммония даёт соли с разнообразными фтористыми анионами, такими, как:

• Бифторид [HF₂]⁻;
• Тетрафторборат [BF₄]⁻, тетрафторалюминат [AlF₄]⁻;
• Тетрафторбромат [BrF₄]⁻;
• Пентафториды [XF₅]⁻, где X = Ge, Sn, Ti;
• Гексафториды [XF₆]⁻, где X = P, As, Sb, Bi, Pt;
• Гептафториды [XF₇]⁻, где X = W, U, Xe;
• Октафторид ксенона [XeF₈]^{2−    [2]}

Он также даёт соли с оксифторидами [XF₅O]⁻, где X = Br; [XF₅O]⁻, где X = W, U; фторсерной кислотой [SO₃F]⁻

Что касается чисто кислородных анионов, то с ними для тетрафтораммония получены только перхлорат [NF₄]⁺[ClO₄]^{−    [3]} и нитрат NF₄⁺NO₃^{−    [4]}, последняя соль интересна тем, что и в катионе, и в анионе азот имеет максимально возможную степень окисления +5.

Получение

Соли тетрафтораммония синтезируют, окисляя трифторид азота фтором в присутствии сильных кислот Льюиса (как правило, фтористых), действующих как акцепторы фторид-иона. В оригинальном синтезе Толберга, Рьюика и Стрингхэма в 1966 году использовался пентафторид сурьмы^[5]:

${\displaystyle {\mathsf {2NF_{3}+2SbF_{5}+F_{2}\rightarrow 2[NF_{4}][SbF_{6}]}}}$

Похожим образом при умеренном нагреве осуществляется синтез гексафторарсената тетрафтораммония^[5]:

${\displaystyle {\mathsf {2NF_{3}+2AsF_{5}+F_{2}\rightarrow 2[NF_{4}][AsF_{6}]}}}$

Реакция фтора, трифторида бора и трифторида азота при 800 °C даёт тетрафторборат тетрафтораммония^[6], интересный тем, что оба образующих его комплексных иона изоэлектронны:

${\displaystyle {\mathsf {2NF_{3}+2BF_{3}+F_{2}\rightarrow 2[NF_{4}][BF_{4}]}}}$

Соли тетрафтораммония могут быть получены также окислением трифторида азота дифторидом криптона в присутствии фторсодержащих кислот Льюиса.

Применение

К.О. Кристи предложил соли тетрафтораммония как твердые хранилища газообразного фтора. Некоторые из солей тетрафтораммония могут разлагаться с выделением только газообразных продуктов и были разработаны пиротехнические составы для генерации фтора.

Примечания

Литература

Никитин И. В., Росоловский В. Я. Соли тетрафтораммония // АН СССР Успехи химии : журнал. — М., 1985. — Т. LIV, вып. 5. — С. 722-740. — ISSN 0042-1308.

Это заготовка статьи о неорганическом веществе. Вы можете помочь проекту, дополнив её.