Kripton-difluorid

A kripton-difluorid számos módon előállítható, például elektromos kisütéssel, fotoionizációval, forró dróttal és protonbombázással. A termék −78 °C-on tárolható bomlás nélkül.^[5]

Elektromos kisütés

Az elektromos kisütés volt a kripton-difluorid-előállítás első módja. Az egyetlen olyan kísérletben is használva volt, melyben kripton-tetrafluoridról számoltak be, de ennek azonosítása tévesnek bizonyult. Ez sok energiát visz át az 1:1–2:1 arányú F₂–Kr keveréken 40-60 torr nyomáson. Így mintegy 0,25 g/h állítható elő. A módszer azonban változó mennyiségben állítja elő a kripton-difluoridot.^[3][6]

Protonbombázás

Protonbombázás KrF₂-termelésre való használata mintegy 1 g/h maximális termelési sebességet ad. Ez Kr–F₂ keverék 10 MeV energiájú protonokból álló sugárral való bombázását jelenti mintegy 133 K-en. Gyors módszer sok KrF₂ előállítására, de nagy energiájú protonokat igényel, melyek általában ciklotronból származnak.^[3][7]

Fotoionizáció

Lucia V. Streng 1963-ban számolt be sikeres fotokémiai kripton-difluorid-szintézisről, J. Slivnik 1975-ben számolt be róla ismét.^[8][9][3] E folyamat UV-sugárzást használ, és maximum 1,22 g/h előállítására képes. Az ideális hullámhosszok 303-313 nm közt vannak. Az erősebb UV-sugárzás a KrF₂-termelést csökkentik. Pyrex üveg, Vycor vagy kvarc használata növeli a mennyiséget, mivel elzárják a rövidebb hullámokat. S. A. Kinkead et al. kísérleteiben kimutatták, hoy a kvarc (UV-elnyelés 170 nm-től) 158, a Vycor 7913 (210 nm) 204, a Pyrex 7740 (280 nm) 507 mg/h-t állított elő. Tehát a magasabb energiájú ultraibolya fény jelentősen csökkenti a termelést. A fotokémiai KrF₂-termelés ideális körülményei 77 K hőmérsékleten vannak, ahol a kripton szilárd, a fluor folyékony. Azonban a módszer folyékony fluor kezelését igényli, és ez túlnyomás esetén kikerülhet a légkörbe.^[3][6]

Forró drót

E módszer szilárd kriptont használ tőle néhány cm-re futó forró dróttal, melyen át a fluor halad. A drót áramerőssége nagy, így 680 °C hőmérsékletre hevül. Így a fluor atomokra bomlik, melyek a szilárd kriptonnal reagálnak. Ideális esetben maximális termelése 6 g/h. Ehhez a drót és a kripton távolsága 1 cm, így a hőmérsékleti gradiens mintegy 900 K/cm. Hátránya a dróton át haladó elektromos áram mennyisége, mely miatt nem megfelelő felépítés esetén veszélyes.^[3][6]

A szilárd kripton-difluorid α- és β-fázisban létezhet. A β-KrF₂ általában 193 K felett létezik, az α-KrF₂ alacsonyabb hőmérsékleten stabil.^[3] Utóbbi elemi cellája tércentrált tetragonális.

A kripton-difluorid elsősorban erős oxidáló- és fluorozószer: például az aranyat arany(V)-té oxidálhatja. Erősebb az elemi fluornál is a Kr–F kisebb kötési energiája miatt, a KrF₂/Kr redoxipotenciálja +3,5 V, így ez a legerősebb ismert oxidálószer, de feltehetően a KrF₄ erősebb lehet:^[10]

${\displaystyle {\ce {7 KrF2(g) + 2 Au(s) -> 2 KrF+ AuF_6^- (s) + 5 Kr(g)}}}$

A KrF⁺AuF−6 60 °C-on arany-pentafluoriddá, kriptonná és fluorrá bomlik:^[11]

${\displaystyle {\ce {KrF+AuF_6^- -> AuF5(s) + Kr(g) + F2(g)}}}$

A KrF₂ a xenont xenon-hexafluoriddá oxidálja:^[10]

${\displaystyle {\ce {3 KrF2 + Xe -> XeF6 + 3 Kr}}}$

A KrF₂ használatos az igen reaktív BrF+6 ion előállítására.^[5] A KrF₂ reagál az SbF₅-dal KrF⁺SbF−6 képződésével. A KrF⁺ ion képes oxidálni a BrF₅-ot és a ClF₅-ot BrF+6, illetve ClF+6 ionokká.^[12]

A KrF₂ képes az ezüstöt +3 oxidációs számig oxidálni, az elemi ezüst vagy az AgF -ból AgF₃-ot állít elő.^[13][14]

Egy KrF₂ γ-sugarakkal való besugárzása ibolya színű kripton-monofluorid gyököt (KrF•) ad, melyet ESR spektroszkópiával fedeztek fel W. E. Falconer és társai. A kristályrácsban lévő gyök 77 K-en stabil, 120 K-en bomlik.^[15]

• Chemistry of the Elements, 2nd, Butterworth-Heinemann (1997). ISBN 978-0-08-037941-8 
• NIST Chemistry WebBook: krypton difluoride

• Kripton-fluorid-lézer