Фторид брома(I)
Фтори́д бро́ма(I) (монофторид брома, фтористый бром), BrF — соединение брома с фтором, представляющее собой при комнатной температуре легкокипящую жидкость золотисто-красного цвета, с сильным раздражающим запахом. В больших дозах ядовит.
Фторид брома(I) | |||
---|---|---|---|
| |||
Общие | |||
Систематическое наименование | Фторид брома(I) | ||
Традиционные названия | Монофторид брома, фтористый бром | ||
Хим. формула | BrF | ||
Рац. формула | BrF | ||
Физические свойства | |||
Молярная масса | 98,90 г/моль | ||
Плотность | 4,403 г/л | ||
Термические свойства | |||
Температура | |||
• плавления | −33 °C | ||
• кипения | +20 °C | ||
Мол. теплоёмк. | 33 Дж/(моль·К) | ||
Энтальпия | |||
• образования | −42,4 кДж/моль | ||
Химические свойства | |||
Растворимость | |||
• в воде | реаг. | ||
Структура | |||
Дипольный момент | 1,29 Д | ||
Классификация | |||
Рег. номер CAS | 13863-59-7 | ||
PubChem | 139632 | ||
SMILES | |||
InChI | |||
ChemSpider | 20474212 | ||
Приведены данные для стандартных условий (25 °C, 100 кПа), если не указано иное. | |||
Медиафайлы на Викискладе |
История открытия
В 1931 году немецкие учёные Руфф и Менцель изучали продукты взаимодействия пентафторида брома с бромом. В результате исследования в смеси было обнаружено соединение, которое более активно действовало на кварц и давление пара которого было выше значения, соответствующего предполагаемым соединениям (Br2, BrF3, BrF5). Поэтому учёные предположили наличие в смеси еще одного компонента — монофторида брома. В 1933 году Руфф и Брайд не смогли выделить в чистом виде искомое соединение, однако они доказали, что в этой молекуле на 1 атом брома приходится 1 атом фтора.
Физические свойства
Дипольный момент — 1,29 Дб.
Сродство к электрону оценивается в 2,64 эВ[1].
Термодинамические свойства
Свойство | Значение |
---|---|
Стандартная энтальпия образования (газ, 298 К) | −42,4 кДж/моль |
Энтропия образования (газ, 298 К) | 228,9 Дж/(моль·К) |
Теплоёмкость (в газовой фазе) | 33 Дж/(моль·К)[2] |
В ИК-спектре наблюдаются 2 полосы: слабая при 1326 см−1 и средней интенсивности при 669 см−1[3].
Химические свойства
Нестабильное соединение, достаточно быстро диспропорционирует на бром и пентафторид брома:
Реагирует с разбавленной горячей щёлочью:
Реагирует с холодной разбавленной щёлочью:
Химически очень активное соединение. Вступает в реакцию даже с золотом и кварцем.
Для стабилизации и хранения переводят в более устойчивое двойное соединение с пиридином.
Произведён расчёт геометрии молекулы гидрофторида монофторида брома (BrF·HF или HBrF2) и показано, что такое соединение в случае его успешного синтеза будет иметь необычное строение вида Br-F-H-F[4].
Получение
Как и большинство интергалогенидов, монофторид брома можно получить напрямую из простых веществ, взятых в эквимольном соотношении:
Однако наряду с монофторидом образуются также трифторид и пентафторид брома. Для выделения чистого монофторида брома используются ловушки, охлаждённые до −20 °C, −50 °C и −120 °C для отделения BrF3, BrF5 и BrF соответственно. Прибор для синтеза должен быть сделан из меди, так как с многими другими материалами реагенты вступают во взаимодействие, а некоторые, например платина, катализируют реакцию разложения монофторида брома. Выход монофторида брома составляет около 40 % от теоретического.
С помощью инфракрасной спектроскопии было показано, что образование монофторида брома возможно из трифторида брома за счёт диспропорционирования[3]:
Применение
- Так как монофторид брома не удаётся выделить в чистом виде за счёт частичного разложения, вместо него во многих случаях используется смесь брома и трифторида брома для генерации монофторида in situ.
- Возможно применение в качестве фторирующего агента, однако для таких целей гораздо больше пригодны другие соединения.
- Для фторбромирования замещённых алканов:
- Интересной является перспектива применения BrF в качестве компонента для получения лазерного излучения[5].
См. также
Литература
- Николаев Н. С., Суховерхов В. Ф., Шишков Ю. Д., Аленчикова И. Ф. Химия галоидных соединений фтора. М.: Наука, 1968.
- Фиалков Я. А. Межгалоидные соединения. К.: Изд-во АН УССР, 1958.