Фторид брома(I)

Шаблон:Карточка{{#invoke:check for unknown parameters|check |unknown= |ignoreblank= |preview= |showblankpositional= |CAS|ChEBI|ChemSpiderID|ECB|EINECS|H-фразы|InChI|InChIKey|NFPA 704|P-фразы|PubChem|R-фразы|RTECS|S-фразы|SMILES|nocat|Кодекс Алиментариус|ЛД50|ООН|ПДК|СГС|большие схемы|вещество1|вещество2|вещество3|вещество4|внешний вид|вращение|гибридизация|давление пара|диапазон прозрачности|динамическая вязкость|дипольный момент|заголовок|изображение|изображение слева|изображение справа|изображение2|изоэлектрическая точка|интервал трансформации|картинка|картинка малая|картинка2|картинка3D|картинка 3D|картинка3D2|кинематическая вязкость|конст. диссоц. кислоты|константа В. дер В.|координационная геометрия|коэфф. электр. сопротив.|кристаллическая структура|критическая плотность|критическая темп.|критическая точка|критическое давление|молярная концентрация|молярная масса|наименование|описание изображений слева и справа|описание изображения|описание изображения слева|описание изображения справа|описание изображения2|описание картинки|описание картинки2|описание картинки3D|описание картинки3D2|описание малой картинки|от. диэлектр. прониц.|плотность|поверхностное натяжение|показатель преломления|предел прочности|пределы взрываемости|примеси|проводимость|растворимость|растворимость1|растворимость2|растворимость3|растворимость4|рац. формула|сигнальное слово|скорость звука|сокращения|состояние|твёрдость|темп. воспламенения|темп. вспышки|темп. кипения|темп. кипения пр.|темп. плавления|темп. разложения|темп. самовоспламенения|темп. стеклования|темп. сублимации|температура размягчения|тепловое расширение|теплопроводность|теплоёмкость|теплоёмкость2|токсичность|традиционные названия|тройная точка|угол Брюстера|уд. электр. сопротивление|удельная теплота парообразования|удельная теплота плавления|фазовые переходы|хим. имя|хим. формула|ширина изображения|ширина изображения2|энергия ионизации|энтальпия кипения|энтальпия образования|энтальпия плавления|энтальпия растворения|энтальпия сгорания|энтальпия сублимации|ЕС|удельная теплота парообразования2|удельная теплота плавления2|Номер UN|эмпирическая формула|теплота парообразования|энтальпия раствородия|тепловое расширодие}} 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.

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.

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)

В ИК-спектре наблюдаются 2 полосы: слабая при Шаблон:Nobr и средней интенсивности при Шаблон:Nobr.

Химические свойства

Нестабильное соединение, достаточно быстро диспропорционирует на бром и пентафторид брома:

$\mathrm{𝟧}𝖡𝗋𝖥\mathsf{\to }\mathrm{𝟤}𝖡{𝗋}_{\mathrm{𝟤}}\mathsf{+}𝖡𝗋{𝖥}_{\mathrm{𝟧}}$

Реагирует с разбавленной горячей щёлочью:

$3\mathrm{B}\mathrm{r}\mathrm{F}+6\mathrm{N}\mathrm{a}\mathrm{O}\mathrm{H}⟶3\mathrm{N}\mathrm{a}\mathrm{F}+2\mathrm{N}\mathrm{a}\mathrm{B}\mathrm{r}+\mathrm{N}\mathrm{a}\mathrm{B}\mathrm{r}\mathrm{O}{\phantom{A}}_3+3\mathrm{H}{\phantom{A}}_2\mathrm{O}$

Реагирует с холодной разбавленной щёлочью:

$\mathrm{B}\mathrm{r}\mathrm{F}+2\mathrm{N}\mathrm{a}\mathrm{O}\mathrm{H}⟶\mathrm{N}\mathrm{a}\mathrm{F}+\mathrm{N}\mathrm{a}\mathrm{B}\mathrm{r}\mathrm{O}+\mathrm{H}{\phantom{A}}_2\mathrm{O}$

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.

Получение

Как и большинство интергалогенидов, монофторид брома можно получить напрямую из простых веществ, взятых в эквимольном соотношении:

$𝖡{𝗋}_{\mathrm{𝟤}}\mathsf{+}{𝖥}_{\mathrm{𝟤}}\mathsf{\to }\mathrm{𝟤}𝖡𝗋𝖥$

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:

$\mathrm{𝟤}𝖡𝗋{𝖥}_{\mathrm{𝟥}}\mathsf{\to }𝖡𝗋𝖥\mathsf{+}𝖡𝗋{𝖥}_{\mathrm{𝟧}}$

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:

$𝖢{𝖥}_{\mathrm{𝟤}}\text{=}𝖢{𝖧}_{\mathrm{𝟤}}\mathsf{+}𝖡𝗋𝖥\mathsf{\to }𝖢{𝖥}_{\mathrm{𝟥}}\text{-}𝖢{𝖧}_{\mathrm{𝟤}}𝖡𝗋$

• Интересной является перспектива применения BrF в качестве компонента для получения лазерного излучения.

См. также

• Фторид брома(III)
• Фторид брома(V)

Литература

• Николаев Н. С., Суховерхов В. Ф., Шишков Ю. Д., Аленчикова И. Ф. Химия галоидных соединений фтора. Шаблон:М: Наука, 1968.
• Фиалков Я. А. Межгалоидные соединения. Шаблон:К: Изд-во АН УССР, 1958.

Ссылки

• Монофторид брома на сайте Национального института стандартов и технологий, США