Фторид иода(VII): различия между версиями
[отпатрулированная версия] | [непроверенная версия] |
Нет описания правки |
Нет описания правки Метки: через визуальный редактор с мобильного устройства из мобильной версии |
||
(не показана 1 промежуточная версия 1 участника) | |||
Строка 1: | Строка 1: | ||
{{Вещество |
{{Вещество |
||
| картинка=Iodine-heptafluoride-2D-dimensions.png |
| картинка = Iodine-heptafluoride-2D-dimensions.png |
||
| картинка3D=Iodine-heptafluoride-3D-balls.png |
| картинка3D = Iodine-heptafluoride-3D-balls.png |
||
| картинка малая= |
| картинка малая = |
||
| наименование=Фторид иода(VII) |
| наименование = Фторид иода(VII) |
||
| традиционные названия=семифтористый иод, гептафторид иода |
| традиционные названия = семифтористый иод, гептафторид иода |
||
| сокращения= |
| сокращения = |
||
| хим. формула=IF<sub>7</sub> |
| хим. формула = IF<sub>7</sub> |
||
| рац. формула=IF{{sub|7}} |
| рац. формула = IF{{sub|7}} |
||
| молярная масса=259,89 |
| молярная масса = 259,89 |
||
| темп. плавления=6,45 °C<ref name=ХЭ>{{ХЭ|автор=Раков Э. Г.|статья=Галогенфториды|т=1|с=496}}</ref>; 4,5 |
| темп. плавления = 6,45 °C<ref name=ХЭ>{{ХЭ|автор=Раков Э. Г.|статья=Галогенфториды|т=1|с=496}}</ref>; 4,5 |
||
| темп. сублимации=4,77<ref name=ХЭ/> |
| темп. сублимации = 4,77<ref name=ХЭ/> |
||
| темп. разложения=200 °C<ref name=ХЭ/> |
| темп. разложения = 200 °C<ref name=ХЭ/> |
||
| тройная точка= |
| тройная точка = |
||
| критическая точка= |
| критическая точка = |
||
| плотность=3,62 г/см<sup>3</sup> (при −145 °C)<ref name=ХЭ/>; 2,7 |
| плотность = 3,62 г/см<sup>3</sup> (при −145 °C)<ref name=ХЭ/>; 2,7 |
||
| изоэлектрическая точка= |
| изоэлектрическая точка = |
||
| CAS=16921-96-3 |
| CAS = 16921-96-3 |
||
| EINECS= |
| EINECS = |
||
| SMILES= |
| SMILES = |
||
| растворимость= реагирует |
| растворимость = реагирует |
||
| конст. диссоц. кислоты= |
| конст. диссоц. кислоты = |
||
| состояние= |
| состояние = Бесцветный газ |
||
| динамическая вязкость= |
| динамическая вязкость = |
||
| кинематическая вязкость= |
| кинематическая вязкость = |
||
| теплоёмкость=135,6<ref name=ХЭ/> |
| теплоёмкость = 135,6<ref name=ХЭ/> |
||
| энтальпия образования=−961,5<ref name=ХЭ/> |
| энтальпия образования = −961,5<ref name=ХЭ/> |
||
| энтальпия плавления=4,55 кДж/моль<ref name=ХЭ/> |
| энтальпия плавления = 4,55 кДж/моль<ref name=ХЭ/> |
||
| энтальпия сублимации |
| энтальпия сублимации = 27,1 кДж/моль<ref name=ХЭ/> |
||
| удельная теплота парообразования= |
| удельная теплота парообразования = |
||
| удельная теплота плавления= |
| удельная теплота плавления = |
||
| ПДК = 0,5 мг/м{{sup|3}} |
| ПДК = 0,5 мг/м{{sup|3}} |
||
| ЛД50 = 14,24 мг/кг (крысы, внутривенно) |
| ЛД50 = 14,24 мг/кг (крысы, внутривенно) |
||
| токсичность = Чрезвычайно ядовит, [[Сильнодействующие ядовитые вещества|СДЯВ]] |
| токсичность = Чрезвычайно ядовит, [[Сильнодействующие ядовитые вещества|СДЯВ]] |
||
| ECB = {{ECB|T+}} |
| ECB = {{ECB|T+}} |
||
Строка 38: | Строка 38: | ||
== Физические свойства == |
== Физические свойства == |
||
До сегодняшнего дня нет единого мнения о температурах фазового перехода соединения, поскольку его сложно очистить от примеси IOF<sub>5</sub>, который занижает температуру плавления. По некоторым данным, температура плавления соединения находится в пределах 6,4 ± 0,1° |
До сегодняшнего дня нет единого мнения о температурах фазового перехода соединения, поскольку его сложно очистить от примеси IOF<sub>5</sub>, который занижает температуру плавления. По некоторым данным, температура плавления соединения находится в пределах 6,4 ± 0,1 °C<ref name="Bartlett">{{статья|автор=Bartlett N., Levchuk L. E.|заглавие=Iodine Oxide Pentafluoride and Iodine Heptafluoride|издание=Proceedings of the Chemical Society |год=1963|том=|выпуск=November|страницы=342—343|ссылка=|doi=10.1039/PS9630000325|arxiv=|язык=en}}</ref>. По другим данным, вещество возгоняется при 4,77 °C<ref name=ХЭ/>. |
||
{| class="wikitable" style="text-align:center;" |
{| class="wikitable" style="text-align:center;" |
||
! Свойство !! Значение<ref>{{статья|автор=Khanna R. K. |заглавие=Force constants and thermodynamic functions of iodine heptafluoride|издание=Journal of Molecular Spectroscopy|год=1962|том=8|выпуск=1—6|страницы=134—141|ссылка=https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/0022285262900140|doi=10.1016/0022-2852(62)90014-0|arxiv=|язык=en}} </ref> |
! Свойство !! Значение<ref>{{статья|автор=Khanna R. K. |заглавие=Force constants and thermodynamic functions of iodine heptafluoride|издание=Journal of Molecular Spectroscopy|год=1962|том=8|выпуск=1—6|страницы=134—141|ссылка=https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/0022285262900140|doi=10.1016/0022-2852(62)90014-0|arxiv=|язык=en}} </ref> |
||
|- |
|- |
||
| [[Энтальпия образования]] (298 К, в газовой фазе) || −122,22 кДж/моль; по другим данным −229,80 кДж/моль<ref>{{статья|автор=Settle J. L. et al.|заглавие=The enthalpies of formation of iodine pentafluoride and iodine heptafluoride|издание=Journal of Inorganic and Nuclear Chemistry|год=1976|том=28 Suppl.1|выпуск=|страницы= 135—140|ссылка=https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/0022190276806148|doi=10.1016/0022-1902(76)80614-8|arxiv=|язык=en}}</ref> или −961,5 кДж/моль<ref name=ХЭ/>; |
| [[Энтальпия образования]] (298 К, в газовой фазе) || −122,22 кДж/моль; по другим данным −229,80 кДж/моль<ref>{{статья|автор=Settle J. L. et al.|заглавие=The enthalpies of formation of iodine pentafluoride and iodine heptafluoride|издание=Journal of Inorganic and Nuclear Chemistry|год=1976|том=28 Suppl.1|выпуск=|страницы= 135—140|ссылка=https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/0022190276806148|doi=10.1016/0022-1902(76)80614-8|arxiv=|язык=en}}</ref> или −961,5 кДж/моль<ref name=ХЭ/>; |
||
|- |
|- |
||
| [[Энтропия образования]] (300 К, в газовой фазе) || 355,16 Дж/(моль·К); по другим данным 353,0 Дж/(моль·К)<ref name=ХЭ/> |
| [[Энтропия образования]] (300 К, в газовой фазе) || 355,16 Дж/(моль·К); по другим данным 353,0 Дж/(моль·К)<ref name=ХЭ/> |
||
Строка 50: | Строка 50: | ||
|} |
|} |
||
Кристаллизуется в двух модификациях, из которых выше −125 |
Кристаллизуется в двух модификациях, из которых выше −125 °C устойчивы кристаллы {{Крист|синг=к|гр=''Im''3''m''|a=0,628|b=|c=|alpha=|beta=|gamma=|Z=2|d=|рп=1|nocat=}}. |
||
== Строение == |
== Строение == |
||
Строка 67: | Строка 67: | ||
* Чаще всего применяют взаимодействие пентафторида иода с фтором, при этом проходят процессы, аналогичные второй стадии предыдущего метода. |
* Чаще всего применяют взаимодействие пентафторида иода с фтором, при этом проходят процессы, аналогичные второй стадии предыдущего метода. |
||
* Продукт, полученный вышеописанными методами, обычно загрязнён примесью IOF<sub>5</sub> за счёт [[гидролиз]]а IF<sub>7</sub> следами воды, содержащейся в иоде. Поэтому для получения чистого продукта можно применять метод взаимодействия фтора с тщательно обезвоженными [[Иодиды|иодидами]] (их легче осушить, чем элементный иод)<ref name="Bartlett" /> при 150—300 |
* Продукт, полученный вышеописанными методами, обычно загрязнён примесью IOF<sub>5</sub> за счёт [[гидролиз]]а IF<sub>7</sub> следами воды, содержащейся в иоде. Поэтому для получения чистого продукта можно применять метод взаимодействия фтора с тщательно обезвоженными [[Иодиды|иодидами]] (их легче осушить, чем элементный иод)<ref name="Bartlett" /> при 150—300 °C<ref name=ХЭ/>. Например: |
||
:: <math>\mathsf{PdI_2 + 9F_2 \rightarrow 2IF_7 + PdF_4}</math> |
:: <math>\mathsf{PdI_2 + 9F_2 \rightarrow 2IF_7 + PdF_4}</math> |
||
== Химические свойства == |
== Химические свойства == |
||
Химические свойства гептафторида иода во многом схожи со свойствами [[Трифторид хлора|трифторида хлора]]. Химически чрезвычайно активен и агрессивен к большинству материалов. Сильный [[окислитель]]. |
Химические свойства гептафторида иода во многом схожи со свойствами [[Трифторид хлора|трифторида хлора]]. Химически чрезвычайно активен и агрессивен к большинству материалов. Сильный [[окислитель]]. |
||
* Достаточно часто в начале реакции молекула гептафторида отщепляет 2 атома фтора, которые участвуют в дальнейшей реакции, а IF<sub>5</sub> выделяется с продуктами: |
* Достаточно часто в начале реакции молекула гептафторида отщепляет 2 атома фтора, которые участвуют в дальнейшей реакции, а IF<sub>5</sub> выделяется с продуктами: |
||
Строка 89: | Строка 89: | ||
:: <math>\mathsf{IF_7 + AsF_5 \rightarrow IF_6[AsF_6]}</math> |
:: <math>\mathsf{IF_7 + AsF_5 \rightarrow IF_6[AsF_6]}</math> |
||
* При нагревании до 200 |
* При нагревании до 200 °C медленно диссоциирует на низшие [[фториды иода]] и F<sub>2</sub><ref name=ХЭ/>. |
||
* Органические соединения при контакте с гептафторидом иода воспламеняются или взрываются с образованием множества различных продуктов, которые обычно не полностью идентифицированы. |
* Органические соединения при контакте с гептафторидом иода воспламеняются или взрываются с образованием множества различных продуктов, которые обычно не полностью идентифицированы. |
||
Строка 113: | Строка 113: | ||
[[Категория:Бинарные соединения]] |
[[Категория:Бинарные соединения]] |
||
[[Категория:Продукция основного органического синтеза]] |
[[Категория:Продукция основного органического синтеза]] |
||
[[Категория:Газы]] |
Текущая версия от 15:09, 23 августа 2022
Фторид иода(VII) | |||
---|---|---|---|
| |||
Общие | |||
Систематическое наименование |
Фторид иода(VII) | ||
Традиционные названия | семифтористый иод, гептафторид иода | ||
Хим. формула | IF7 | ||
Рац. формула | IF7 | ||
Физические свойства | |||
Состояние | Бесцветный газ | ||
Молярная масса | 259,89 г/моль | ||
Плотность | 3,62 г/см3 (при −145 °C)[1]; 2,7 г/см³ | ||
Термические свойства | |||
Температура | |||
• плавления | 6,45 °C[1]; 4,5 °C | ||
• сублимации | 4,77[1] °C | ||
• разложения | 200 °C[1] | ||
Мол. теплоёмк. | 135,6[1] Дж/(моль·К) | ||
Энтальпия | |||
• образования | −961,5[1] кДж/моль | ||
• плавления | 4,55 кДж/моль[1] | ||
• сублимации | 27,1 кДж/моль[1] | ||
Химические свойства | |||
Растворимость | |||
• в воде | реагирует | ||
Классификация | |||
Рег. номер CAS | 16921-96-3 | ||
PubChem | 85645 | ||
Рег. номер EINECS | 240-981-4 | ||
SMILES | |||
InChI | |||
ChemSpider | 21477354 | ||
Безопасность | |||
Предельная концентрация | 0,5 мг/м3 | ||
ЛД50 | 14,24 мг/кг (крысы, внутривенно) | ||
Токсичность | Чрезвычайно ядовит, СДЯВ | ||
Пиктограммы ECB | |||
Приведены данные для стандартных условий (25 °C, 100 кПа), если не указано иное. | |||
Медиафайлы на Викискладе |
Фтори́д ио́да(VII) (гептафтори́д ио́да, семифто́ристый ио́д), IF7 — бесцветный чрезвычайно ядовитый тяжёлый газ (при 20 °C) с резким неприятным запахом, высший фторид иода, в котором атом иода проявляет степень окисления +7. Тяжелее воздуха почти в 9 раз.
Физические свойства
[править | править код]До сегодняшнего дня нет единого мнения о температурах фазового перехода соединения, поскольку его сложно очистить от примеси IOF5, который занижает температуру плавления. По некоторым данным, температура плавления соединения находится в пределах 6,4 ± 0,1 °C[2]. По другим данным, вещество возгоняется при 4,77 °C[1].
Свойство | Значение[3] |
---|---|
Энтальпия образования (298 К, в газовой фазе) | −122,22 кДж/моль; по другим данным −229,80 кДж/моль[4] или −961,5 кДж/моль[1]; |
Энтропия образования (300 К, в газовой фазе) | 355,16 Дж/(моль·К); по другим данным 353,0 Дж/(моль·К)[1] |
Теплоёмкость при постоянном давлении (300 К, в газовой фазе) | 137,09 Дж/(моль·К); по другим данным 135,6 Дж/(моль·К)[1] |
Кристаллизуется в двух модификациях, из которых выше −125 °C устойчивы кристаллы кубической сингонии, пространственная группа Im3m, параметры ячейки a = 0,628 нм, Z = 2.
Строение
[править | править код]Пентагонально-бипирамидальное строение молекулы подтверждено спектроскопически при помощи ИК, КР и ЯМР-19F спектроскопии.
Методы получения
[править | править код]- Известен метод получения гептафторида взаимодействием иода с фторидами металлов, например, фторидом серебра. Такую реакцию впервые наблюдал Каммерер. Однако в таких условиях также получается пентафторид иода:
- Также применяется метод получения из простых веществ. Для этого фтор пропускают над иодом в платиновом реакторе. Сначала образуется пентафторид иода, который при 270 °C реагирует с фтором и образует гептафторид.
- Чаще всего применяют взаимодействие пентафторида иода с фтором, при этом проходят процессы, аналогичные второй стадии предыдущего метода.
- Продукт, полученный вышеописанными методами, обычно загрязнён примесью IOF5 за счёт гидролиза IF7 следами воды, содержащейся в иоде. Поэтому для получения чистого продукта можно применять метод взаимодействия фтора с тщательно обезвоженными иодидами (их легче осушить, чем элементный иод)[2] при 150—300 °C[1]. Например:
Химические свойства
[править | править код]Химические свойства гептафторида иода во многом схожи со свойствами трифторида хлора. Химически чрезвычайно активен и агрессивен к большинству материалов. Сильный окислитель.
- Достаточно часто в начале реакции молекула гептафторида отщепляет 2 атома фтора, которые участвуют в дальнейшей реакции, а IF5 выделяется с продуктами:
- Углекислый газ сгорает в присутствии IF7 с образованием элементного иода:
- Гидролизуется водой, при этом образуется ортоиодная кислота и фтороводород:
- Реагирует с диоксидом кремния и стеклом с образованием оксопентафторида иода и тетрафторида кремния:
- С некоторыми фторидами (AsF5, SbF5, BF3)[5] образует комплексные соединения, которые вполне устойчивы до температуры около 140 °C. Предположительно, структура таких соединений ионная: IF6+·AsF6−.
- При нагревании до 200 °C медленно диссоциирует на низшие фториды иода и F2[1].
- Органические соединения при контакте с гептафторидом иода воспламеняются или взрываются с образованием множества различных продуктов, которые обычно не полностью идентифицированы.
Применение
[править | править код]Нашёл некоторое применение в органическом синтезе[6].
Токсикология
[править | править код]Гептафторид иода — едкое, весьма токсичное вещество, обладающее удушающим действием. Как и все производные иода со степенью окисления +7, является сильным окислителем. В высоких концентрациях фторид иода(VII) очень сильно раздражает кожу и слизистые оболочки.
ПДК в рабочей зоне — 0,5 мг/м³ (по фтору).
Литература
[править | править код]- Николаев Н. С., Сухоруков В. Ф., Шишков Ю. Д., Аленчикова И. Ф. Химия галоидных соединений фтора. — М.: Наука, 1968. — С. 344.
- Раков Э. Г. Галогенфториды // Химическая энциклопедия : в 5 т. / Гл. ред. И. Л. Кнунянц. — М.: Советская энциклопедия, 1988. — Т. 1: А — Дарзана. — С. 496. — 623 с. — 100 000 экз. — ISBN 5-85270-008-8.
Примечания
[править | править код]- ↑ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 Раков Э. Г. Галогенфториды // Химическая энциклопедия : в 5 т. / Гл. ред. И. Л. Кнунянц. — М.: Советская энциклопедия, 1988. — Т. 1: А — Дарзана. — С. 496. — 623 с. — 100 000 экз. — ISBN 5-85270-008-8.
- ↑ 1 2 Bartlett N., Levchuk L. E. Iodine Oxide Pentafluoride and Iodine Heptafluoride (англ.) // Proceedings of the Chemical Society. — 1963. — Iss. November. — P. 342—343. — doi:10.1039/PS9630000325.
- ↑ Khanna R. K. Force constants and thermodynamic functions of iodine heptafluoride (англ.) // Journal of Molecular Spectroscopy. — 1962. — Vol. 8, iss. 1—6. — P. 134—141. — doi:10.1016/0022-2852(62)90014-0.
- ↑ Settle J. L. et al. The enthalpies of formation of iodine pentafluoride and iodine heptafluoride (англ.) // Journal of Inorganic and Nuclear Chemistry. — 1976. — Vol. 28 Suppl.1. — P. 135—140. — doi:10.1016/0022-1902(76)80614-8.
- ↑ Adams C. J. Acceptor properties of iodine heptafluoride: octafluoroperiodates(VII) (англ.) // Inorganic and Nuclear Chemistry Letters. — 1974. — Vol. 10, iss. 10. — P. 831—835. — doi:10.1016/0020-1650(74)80084-X.
- ↑ Богуславская Л. С. Фториды галогенов в органическом синтезе // Успехи химии. — 1984. — Т. 53, вып. 12. — С. 2024—2055. — doi:10.1070/RC1984v053n12ABEH003147.