El difluoruro de nitrógeno , también conocido como difluoroamino, es una molécula de radical reactivo con fórmula NF 2 . Esta pequeña molécula está en equilibrio con su tetrafluoruro de dinitrógeno dímero . [2]
Identificadores | |
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Modelo 3D ( JSmol ) | |
ChemSpider | |
PubChem CID | |
Tablero CompTox ( EPA ) | |
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Propiedades | |
NF 2 | |
Compuestos relacionados | |
Fluoruros de nitrógeno relacionados | Trifluoruro de nitrógeno Tetrafluoruro de dinitrógeno Monofluoruro de nitrógeno |
Salvo que se indique lo contrario, los datos se proporcionan para materiales en su estado estándar (a 25 ° C [77 ° F], 100 kPa). | |
( que es ?) | |
Referencias de Infobox | |
- N 2 F 4 ⇌ 2 NF 2 •
A medida que aumenta la temperatura, aumenta la proporción de NF 2 . [3]
La molécula es inusual porque tiene un número impar de electrones, pero es lo suficientemente estable como para estudiarla experimentalmente. [4]
Propiedades
La energía necesaria para romper el enlace NN en N 2 F 4 es 20,8 kcal / mol, con un cambio de entropía de 38,6 eu . [5] A modo de comparación, la energía de disociación del enlace NN es 14,6 kcal / mol en N 2 O 4 , 10,2 kcal / mol en N 2 O 2 y 60 kcal / mol en N 2 H 4 . La entalpía de formación de N 2 F 4 (ΔH f ) es 34,421 kJ / mol. [6]
A temperatura ambiente, el N 2 F 4 se asocia principalmente con solo el 0,7% en forma de NF 2 a una presión de 5 mm Hg. Cuando la temperatura sube a 225 ° C, se disocia principalmente con el 99% en forma de NF 2 . [5]
En NF 2 , la longitud del enlace N – F es 1.3494 Å y el ángulo subtendido en FNF es 103.33 °. [7]
En el espectro infrarrojo, el enlace NF en NF 2 tiene una frecuencia de estiramiento simétrica de 1075 cm −1 . Esto se compara con 1115 en NF, 1021 en NF 3 y 998 en N 2 F 4 . [5]
El espectro de microondas muestra numerosas líneas debido a transiciones de espín, con o sin transiciones de espín nuclear. Las líneas forman un conjunto de dos tripletes para el singlete antisimétrico, o dos tripletes de tripletes para el triplete simétrico. Aparecen líneas alrededor de 14-15, 24, 25, 26, 27, 28-29, 33, 60, 61, 62, 65 GHz. Las constantes de rotación para la molécula de NF 2 son A = 70496 MHz, B = 11872.2 MHz y C = 10136.5 MHz. El defecto de inercia Δ = 0.1204 m u ⋅Å 2 . Las constantes de distorsión centrífuga son τ aaaa = −7,75, τ bbbb = −0,081, τ aabb = 0,30 y τ abab = −0,13. [7]
El momento dipolar es 0.13 D (4.5 × 10 −31 C⋅m). [7]
El estado electrónico fundamental de la molécula es 2 B 1 . [7]
El gas a menudo está contaminado con NO o N 2 O. [5]
Usar
El difluoruro de nitrógeno se forma durante la función de un láser excímero de monofluoruro de xenón . El trifluoruro de nitrógeno es el gas portador de haluro, que libera iones de fluoruro cuando son impactados por electrones: [1]
- NF 3 + e - → NF 2 + F -
El ion de fluoruro libre reacciona con los cationes de xenón. [1]
El difluoruro de nitrógeno se puede consumir más para producir monofluoruro de nitrógeno .
- NF 2 + e - → NF + F - [1]
Referencias
- ↑ a b c d Trainor, Daniel W. (febrero de 1989). "Unión disociativa de electrones a radicales de difluoruro de nitrógeno". La Revista de Química Física . 93 (3): 1134-1136. doi : 10.1021 / j100340a022 .
- ^ Jäger, Susanne; von Jouanne, Jörn; Keller-Rudek, Hannelore; Koschel, Dieter; Kuhn, Peter; Merlet, Peter; Rupecht, Sigrid; Vanecek, Hans; Wagner, Joachim (1986). Koschel, Dieter; Kuhn, Peter; Merlet, Peter; Ruprecht, Sigrid; Wagner, Joachim (eds.). F Flúor: compuestos con oxígeno y nitrógeno . Manual de química inorgánica de Gmelin. 4 . Berlín: Springer. pag. 162. doi : 10.1007 / 978-3-662-06339-2 . ISBN 978-3-662-06341-5. Consultado el 29 de agosto de 2015 .
- ^ Johnson, Frederic A .; Colburn, Charles B. (julio de 1961). "El equilibrio radical tetrafluorohidrazina-difluoroamino". Revista de la Sociedad Química Estadounidense . 83 (14): 3043–3047. doi : 10.1021 / ja01475a018 .
- ^ Brown, RD; Burden, FR; Hart, BT; Williams, GR (1973). "La estructura electrónica del radical NF2". Theoretica Chimica Acta . 28 (4): 339–353. doi : 10.1007 / BF00529015 . S2CID 100649705 .
- ^ a b c d Bohn, Robert K .; Bauer, Simon Harvey (febrero de 1967). "Un estudio de difracción de electrones de las estructuras de NF 2 y N 2 F 4 ". Química inorgánica . 6 (2): 304-309. doi : 10.1021 / ic50048a024 . dimensiones y ángulos de las moléculas
- ^ "Difluoruro de nitrógeno NF 2 (g)" .
- ^ a b c d Brown, RD; Burden, FR; Godfrey, PD; Gillard, IR (agosto de 1974). "Espectro de microondas de NF 2 ". Revista de espectroscopia molecular . 52 (2): 301–321. Código Bibliográfico : 1974JMoSp..52..301B . doi : 10.1016 / 0022-2852 (74) 90121-0 .
Lectura extra
- Goodfriend, PL; Woods, HP (enero de 1964). "El espectro de absorción de NF2". Revista de espectroscopia molecular . 13 (1–4): 63–66. Código Bib : 1964JMoSp..13 ... 63G . doi : 10.1016 / 0022-2852 (64) 90055-4 .
- Jacox, Marilyn E .; Milligan, Dolphus E .; Guillory, William A .; Smith, Jerry J. (agosto de 1974). "Estudio de aislamiento matricial de la fotólisis ultravioleta al vacío de NF3". Revista de espectroscopia molecular . 52 (2): 322–327. Código Bibliográfico : 1974JMoSp..52..322J . doi : 10.1016 / 0022-2852 (74) 90122-2 .
- Heidner, RF; Helvajian, Henry; Koffend, J. Brooke (agosto de 1987). "Fotólisis de láser UV sintonizable de NF2: rendimiento cuántico para la producción de NF (a1Δ)" . La Revista de Física Química . 87 (3): 1520-1524. Código bibliográfico : 1987JChPh..87.1520H . doi : 10.1063 / 1.453262 .
- Papakondylis, Aristóteles; Mavridis, Aristides (diciembre de 1993). "Estructura electrónica y geométrica del radical NF2" (PDF) . Letras de física química . 216 (1-2): 167-172. Código Bibliográfico : 1993CPL ... 216..167P . doi : 10.1016 / 0009-2614 (93) E1254-E .
- Cai, Z.-L .; Sha, G.-H .; Zhang, C.-H .; Huang, M.-B. (Marzo de 1991). "Estudio ab initio de estados electrónicos bajos del radical NF2". Letras de física química . 178 (2–3): 273–278. Código Bibliográfico : 1991CPL ... 178..273C . doi : 10.1016 / 0009-2614 (91) 87068-M .