Fluorid dusnatý

Aktuální verze stránky ještě nebyla zkontrolována zkušenými přispěvateli a může se výrazně lišit od verze recenzované 13. ledna 2021; kontroly vyžadují 13 úprav .

Fluorid dusnatý (III).

Všeobecné

Systematický
název

Fluorid dusnatý (III).

Tradiční jména

fluorid dusitý; fluorid dusitý

Chem. vzorec

{\ce {NF3))

Krysa. vzorec

{\ce {NF3))

Fyzikální vlastnosti

Stát

bezbarvý plyn

Molární hmotnost

71,0019 g/ mol

Hustota

3,003 kg/m3 (plyn, 15 °C); 1,54 - 129 (kapalina při bodu varu)

Ionizační energie

12,97 ± 0,01 eV [1]

Tepelné vlastnosti

Teplota

• tání

-206,79 °C

• vroucí

-129,01 °C

Kritický bod

• teplota

-39,26 °C

• tlak

44,72 atm

Kritická hustota

7,92 cm³/mol

Entalpie

• vzdělávání

-127 kJ/mol

Tlak páry

1 ± 1 atm [1]

Chemické vlastnosti

Rozpustnost

• ve vodě

0,021 g/100 ml

Klasifikace

[7783-54-2]

232-007-1

N(F)(F)F

InChI=lS/F3N/cl-4(2)3GVGCUCJTUSOZKP-UHFFFAOYSA-N

RTECS

QX1925000

CHEBI

2451

Bezpečnost

Ikony ECB

NFPA 704

0 jeden 0 VŮL

Údaje jsou založeny na standardních podmínkách (25 °C, 100 kPa), pokud není uvedeno jinak.

Mediální soubory na Wikimedia Commons

Fluorid dusnatý (fluorid dusnatý ( III) , fluorid dusitý ) je binární anorganická sloučenina dusíku a fluoru vzorce , bezbarvý toxický těžký plyn, nehořlavý, korozivní pro kovy, má charakteristický zatuchlý zápach plísně a je špatně rozpustný ve vodě. ${\ce {NF3))$

Způsobuje silný skleníkový efekt .

Používá se jako leptadlo v mikroelektronice.

Historie

Fluorid dusnatý poprvé získali Otto Raff, Fischer, Luft v roce 1903 elektrolýzou roztoku fluoridu amonného ve fluorovodíku [2] .

Fyzikální vlastnosti

Fluorid dusnatý je bezbarvý toxický těžký plyn, má charakteristický zápach po plísni, je špatně rozpustný ve vodě, aniž by s ní reagoval. Vazby v molekule jsou prakticky kovalentní a proto molekuly látky mají malý dipólový moment rovný 0,234 D , pro srovnání dipólový moment polární molekuly amoniaku je 1,47 D. Tento rozdíl je způsoben tím, že atomy fluoru působí jako skupiny přitahující elektrony a přitahují téměř všechny elektrony osamocených elektronových párů v atomu dusíku.

Chemické vlastnosti

Více inertní při pokojové teplotě než ostatní trihalogenidy dusíku: chlorid dusitý, bromid dusitý a jodid dusitý , z nichž všechny jsou výbušné. Je to jediný trihalogenid dusíku s negativní entalpií tvorby z prvků.

Je to silné, ale pomalu působící oxidační činidlo, schopné reagovat s mnoha chemickými prvky, oxidy, solemi a organoprvkovými sloučeninami a jeho směsi s redukčními plyny při zahřátí explodují [3] . Oxiduje chlorovodík na elementární chlór :

{\ce {2 NF3 + 6HCl -> 6 HF ^ + N2 ^ + 3 Cl2 ^))

Při kontaktu s kovy a při vysokých teplotách se přeměňuje na tetrafluorhydrazin :

{\ce {2 NF3 + Cu -> N2F4 + CuF2))

Při zahřátí je to silné fluorační činidlo. Působením kryptondifluoridu nebo fluoru a pentafluoridu antimonu se může oxidovat na tetrafluoroamoniovou sůl : ${\ce {NF4(SbF6)))$

{\ce {NF3 + F2 + SbF5 -> NF4^+SbF6^-}}

Při varu však pomalu reaguje s vodou:

${\ce {3NF_3 + 5H_2O ->[+100^oC] HNO_3 + 2NO ^ + 9HF ^))$

Získání

Fluorid dusnatý je vzácným příkladem binárního fluoridu , který lze získat přímo z prvků pouze za zvláštních podmínek, například pomocí elektrického výboje ve směsi plynů [4] .

${\ce {3F2 + N2 -> 2NF3 ^}}$

Průmyslový způsob získávání - interakce amoniaku s fluorem při velmi nízkých teplotách. Reakce probíhá podle mechanismu radikálového řetězce:

${\ce {NH3 + 3F2 -> NF3 ^ + 3HF ^))$

Získané také pomocí modifikované Raffovy metody.

Dodáváno v tlakových lahvích.

Světová produkce se odhaduje na 100 tun pro rok 1992 a 4000 tun pro rok 2007 .

Aplikace

Fluorid dusnatý se používá při plazmovém leptání křemíkových plátků. V tomto procesu jsou molekuly fluoridu dusitého zničeny v plazmě doutnavého výboje a výsledné molekuly fluoru jsou leptacím činidlem pro křemík , oxid křemičitý a nitrid křemíku . Proto se používá k výrobě LCD monitorů , tenkovrstvých solárních článků a mikroobvodů .

Environmentální aspekty

Fluorid dusnatý je svými vlastnostmi skleníkový plyn a může vyvolat globální oteplování (odhaduje se, že je 17 200krát aktivnější než oxid uhličitý o stejné hmotnosti, když je vystaven po dobu 100 let) [5] [6] , nicméně kvůli nízkým emisím objemů v současnosti nepřesahuje jeho příspěvek ke skleníkovému efektu 0,04 % příspěvku antropogenních emisí oxidu uhličitého [7] . Podle studií je množství NF 3 v atmosféře v roce 2008 5400 tun a každým rokem se zvyšuje o 11 % [8] a jeho průměrná životnost v atmosféře je od 550 do 740 let.

Literatura

Sarner S. Chemie raketových paliv. — M .: Mir, 1969.
Schmidt EW, Harper JT Handling and Use of Fluoride and Fluor-Oxygen Mixtures in Rocket Systems, Lewis Research Center, NASA SP-3037, Cleveland, Ohio, 1967.
Lidin R. A. et al. Chemické vlastnosti anorganických látek: Proc. příspěvek na vysoké školy. - 3. vydání, Rev. - M .: Chemie, 2000. - 480 s. — ISBN 5-7245-1163-0 .

Poznámky

↑ 1 2 http://www.cdc.gov/niosh/npg/npgd0455.html
↑ Otto Ruff , Joseph Fischer, Fritz Luft (1928). "Das Stickstoff-3-fluorid". Zeitschrift für Anorganische und Allgemeine Chemie . 172 (1): 417-425. DOI : 10.1002/zaac.19281720132 .
↑ Chemická encyklopedie / Redakční rada: Knunyants I. L. et al. - M . : Sovětská encyklopedie, 1988. - T. 1 (Abl-Dar). — 623 s.
↑ Lidin, PA Chyba: parametr není nastaven |заглавие=v šabloně {{ publikace }} . - 1995. - S. 442-455. - ISBN 978-1-56700-041-2 .
↑ Změna klimatu 2007: The Physical Sciences Basis , IPCC , < http://www.ipcc.ch/pdf/assessment-report/ar4/wg1/ar4-wg1-chapter2.pdf > . Získáno 3. července 2008. Archivováno 15. prosince 2007 na Wayback Machine
↑ Robson, JI; Gohar, LK, Hurley, MD, Shine, K.P. and Wallington, T. Revidované IR spektrum, radiační účinnost a potenciál globálního oteplování fluoridu dusitého (cs
) // Geophys. Res. Lett. : deník. - 2006. - T. 33 . - doi : 10.1029/2006GL026210 . Archivováno z originálu 29. března 2012.
↑ Silný skleníkový plyn častější v atmosféře, než se odhaduje. Vydání NASA 08-268 . Získáno 28. října 2008. Archivováno z originálu 28. října 2008. (neurčitý)
↑ Weiss, Ray F.; Jens Mühle, Peter K. Salameh, Christina M. Harth. Fluorid dusíku v globální atmosféře // Geophysical Research Letters : deník. - 2008. - 31. října ( vol. 35 ). — S. 3 PP. . - doi : 10.1029/2008GL035913 .