Тетрафтораммоний
|
Тетрафтораммоний NF4+ — комплексный неорганический катион, представляющий собой аммоний, все четыре атома водорода в котором замещены фтором. Тетрафтораммоний является сильным окислителем и одним из немногих устойчивых соединений (и единственным бескислородным), в которых азот имеет степень окисления +5. СтруктураИон тетрафтораммония изоэлектронен молекуле тетрафторметана. Аналогично ему (а также аммонию), тетрафтораммоний имеет правильную тетраэдрическую форму (атом азота в центре, атомы фтора по вершинам), длина каждой связи N-F равна примерно 124 пм, угол между каждой парой связей ≈109°28′16″. СолиИон тетрафтораммония даёт соли с разнообразными фтористыми анионами, такими, как:
Он также даёт соли с оксифторидами [xf5O]−, где X = Br; [xf5O]−, где X = W, U; получены соли фторсульфоновой кислоты [SO3F]− Что касается чисто кислородных анионов, то с ними для тетрафтораммония получены только перхлорат [NF4]+[ClO4]− и нитрат NF4+NO3− , последняя соль интересна тем, что и в катионе, и в анионе азот имеет максимально возможную степень окисления +5. ПолучениеСоли тетрафтораммония синтезируют, окисляя трифторид азота фтором в присутствии сильных кислот Льюиса (как правило, фтористых), действующих как акцепторы фторид-иона. В оригинальном синтезе Толберга, Рьюика и Стрингхэма в 1966 году использовался пентафторид сурьмы: N F 3 + S b F 5 + F 2 → [ N F 4 ] [ S b F 6 ] {displaystyle {mathsf {NF_{3}+SbF_{5}+F_{2} ightarrow [NF_{4}][SbF_{6}]}}}Похожим образом при умеренном нагреве осуществляется синтез гексафторарсената тетрафтораммония: N F 3 + A s F 5 + F 2 → [ N F 4 ] [ A s F 6 ] {displaystyle {mathsf {NF_{3}+AsF_{5}+F_{2} ightarrow [NF_{4}][AsF_{6}]}}}Реакция фтора, трифторида бора и трифторида азота при 800 °C даёт тетрафторборат тетрафтораммония, интересный тем, что оба образующих его комплексных иона изоэлектронны: N F 3 + B F 3 + F 2 → [ N F 4 ] [ B F 4 ] {displaystyle {mathsf {NF_{3}+BF_{3}+F_{2} ightarrow [NF_{4}][BF_{4}]}}}Соли тетрафтораммония могут быть получены также окислением трифторида азота дифторидом криптона в присутствии фторсодержащих кислот Льюиса. ПрименениеК.О. Кристи предложил соли тетрафтораммония как твердые хранилища газообразного фтора. Некоторые из солей тетрафтораммония могут разлагаться с выделением только газообразных продуктов и были разработаны пиротехнические составы для генерации фтора. |
