三氟化溴
Clash Royale CLAN TAG#URR8PPP | 三氟化溴 | |
|---|---|
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| 性质 | |
化学式 | BrF3 |
摩尔质量 | 136.90 g·mol⁻¹ |
| 外观 | 稻草色液体 吸湿性 |
密度 | 2.803 g/cm3[1] |
熔点 | 8.77 °C |
沸点 | 125.72 °C |
溶解性（水） | 分解 |
溶解性（硫酸） | 可溶 |
| 结构 | |
分子构型 | T形(C2v) |
偶极矩 | 1.19 D |
| 危险性 | |
欧盟分类 | 未列出 |
NFPA 704 |  0 3 3 OX |
| 相关物质 | |
| 其他阴离子 | 一氯化溴 |
| 其他阳离子 | 三氟化氯 三氟化碘 |
| 相关化学品 | 一氟化溴 五氟化溴 |
| 若非注明，所有数据均出自一般条件（25 ℃，100 kPa）下。 | |
三氟化溴是一种卤素互化物，化学式为BrF3。这种无色、有毒、有腐蚀性的液体可溶于硫酸，但与水或有机化合物接触会发生爆炸。它是一种强氟化剂和无机离子化溶剂。它在核燃料生产和后处理过程中被用于生产六氟化铀（UF6）。[2]
目录
1 制备
2 结构
3 化学性质
4 参考资料
5 外部链接
制备
三氟化溴最早由保罗·利比奥（Paul Lebeau）于1906年报道。他将溴单质与氟在20 °C下反应得到了三氟化溴：[3]
- Br2+3F2→2BrF3displaystyle rm Br_2+3F_2rightarrow 2BrF_3
一氟化溴的歧化反应也产生三氟化溴：[4]
- 3BrF→BrF3+Br2displaystyle rm 3BrFrightarrow BrF_3+Br_2
结构
与ClF3和IF3类似，BrF3分子也是T形的。价层电子对互斥理论中，中心溴原子连有两对孤对电子。每个轴向的Br-F键长度为1.81 Å，而水平方向的为1.72 Å。轴向Br-F键与水平Br-F键的夹角略小于90°，86.2°的键角是因为孤对电子的排斥比成键电子更强，键角的变小使得能量降低。[5][6]
化学性质
BrF3是一种强氟化剂，但略弱于ClF3。这种液体能导电，因为它能发生自耦电离：[2]
- 2BrF3⇌BrF2++BrF4−displaystyle rm 2BrF_3rightleftharpoons BrF_2^++BrF_4^-
许多离子型氟化物易溶于三氟化溴，并形成溶剂合碱（即路易斯酸碱的加合物）：[2]
- KF+BrF3→KBrF4displaystyle rm KF+BrF_3rightarrow KBrF_4
此外少数共价型氟化物，例如四氟化硅、五氟化钒及类似化合物也可溶于三氟化溴，它们在溶液中作为路易斯酸。
- SbF5+BrF3→BrF2+SbF6−displaystyle rm SbF_5+BrF_3rightarrow BrF_2^+SbF_6^-
含BrF2+的物质与含BrF4-能发生类似于酸碱中和的反应：
- Ag+BrF4−+BrF2+SbF6−→AgSbF6+2BrF3displaystyle rm Ag^+BrF_4^-+BrF_2^+SbF_6^-rightarrow AgSbF_6+2BrF_3
- K+BrF4−+(BrF2+)2SnF62−→K2SnF6+4BrF3displaystyle rm K^+BrF_4^-+(BrF_2^+)_2SnF_6^2-rightarrow K_2SnF_6+4BrF_3
这类反应被广泛用于制取含氟配合物，例如AgAuF4、(NO2)SnF6、(NO)2SnF6、LiVF6、KRuF6等，在上述反应完成后真空蒸发除去三氟化溴即可得到产品。
三氟化溴能使高价氟配合物稳定，例如四氟化钯不能分离得到，但在三氟化溴中可制得它的配合物。稀有气体的氟化物也能在三氟化溴中与强路易斯酸形成加合物。[7]
参考资料
^ Pradyot Patnaik. Handbook of Inorganic Chemicals. McGraw-Hill, 2002, ISBN 0070494398
^ 2.02.12.2 Greenwood, N. N.; Earnshaw, A. Chemistry of the Elements 2nd. Oxford:Butterworth-Heinemann. 1997. ISBN 0-7506-3365-4.
^ Lebeau P. The effect of fluorine on chloride and on bromine. Annales de Chimie et de Physique. 1906, 9: 241–263.
^ Simons JH; Yost, Don M.; Rogers, M. T. Bromine (III) Fluoride - Bromine Trifluoride. Inorganic Synthesis. 1950, 3: 184–186. doi:10.1002/9780470132340.ch48.
^ Gutmann V. Die Chemie in Bromtrifuoride. Angewante Chemie. 1950, 62: 312–315. doi:10.1002/ange.19500621305.
^ Meinert H. Interhalogenverbindungen. Zeitschrift für Chemie. 1967, 7: 41.
^ 张青莲. 《无机化学丛书》第六卷：卤素、铜分族、锌分族. 北京: 科学出版社. : P412–414. ISBN 7-03-002238-6.
外部链接
- WebBook page for BrF3
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