El fluoruro de perclorilo [5] es un gas reactivo con la fórmula química ClO
3F . Tiene un olor dulce característico [6] que se asemeja a la gasolina y al queroseno. Es tóxico y es un potente agente oxidante y fluorante . Es el fluoruro ácido del ácido perclórico .
Nombres | |||
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Nombre IUPAC Fluoruro de perclorilo | |||
Otros nombres Oxifluoruro de cloro, Perclorofluoruro, Óxido de cloro-flúor, Trioxiclorofluoruro, Fluoruro de ácido perclórico | |||
Identificadores | |||
Modelo 3D ( JSmol ) | |||
ChemSpider | |||
Tarjeta de información ECHA | 100.028.660 | ||
Número CE |
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PubChem CID | |||
Número RTECS |
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UNII | |||
Tablero CompTox ( EPA ) | |||
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Propiedades | |||
ClO 3 F | |||
Masa molar | 102,4496 g / mol | ||
Apariencia | Gas incoloro | ||
Olor | olor dulce | ||
Densidad | 1,434 g / cm 3 | ||
Punto de fusion | −147,8 ° C (−234,0 ° F; 125,3 K) | ||
Punto de ebullición | −46,7 ° C (−52,1 ° F; 226,5 K) | ||
0,06 g / 100 ml (20 ° C) | |||
Presión de vapor | 10,5 atmósferas (20 ° C) [1] | ||
Viscosidad | 3,91 x 10 −3 Pa.s (@ punto de fusión) | ||
Estructura | |||
Tetraédrico [2] : 373 | |||
Termoquímica | |||
Entropía molar estándar ( S | 278,97 J / (mol * K) | ||
-21,42 kJ / mol [3] : 380 | |||
Peligros | |||
Principales peligros | Corrosivo, oxidante, tóxico | ||
NFPA 704 (diamante de fuego) | |||
Valor límite umbral (TLV) | 3 ppm | ||
Dosis o concentración letal (LD, LC): | |||
LC 50 ( concentración media ) | 385 ppm (rata, 4 horas) 451 ppm (perro, 4 horas) [4] | ||
LC Lo ( menor publicado ) | 2000 ppm (rata, 40 min) 451 ppm (perro, 4 h) [4] | ||
NIOSH (límites de exposición a la salud de EE. UU.): | |||
PEL (permitido) | TWA 3 ppm (13,5 mg / m 3 ) [1] | ||
REL (recomendado) | TWA 3 ppm (14 mg / m 3 ) ST 6 ppm (28 mg / m 3 ) [1] | ||
IDLH (peligro inmediato) | 100 ppm [1] | ||
Salvo que se indique lo contrario, los datos se proporcionan para materiales en su estado estándar (a 25 ° C [77 ° F], 100 kPa). | |||
verificar ( ¿qué es ?) | |||
Referencias de Infobox | |||
A pesar de su pequeña entalpía de formación (Δ H f ° = −5,2 kcal / mol), es cinéticamente estable y se descompone solo a 400 ° C. [2] : 380 Es bastante reactivo con agentes reductores y aniones, sin embargo, el átomo de cloro actúa como un electrófilo . [2] : 382 Reacciona explosivamente con agentes reductores como amidas metálicas , metales, hidruros , etc. [6] Su hidrólisis en agua ocurre muy lentamente, a diferencia de la del fluoruro de clorilo .
Síntesis y química
El fluoruro de perclorilo se produce principalmente mediante la fluoración de percloratos . El pentafluoruro de antimonio es un agente fluorante de uso común: [2] : 372–373
- ClO-
4+ 3 HF + 2 SbF
5→ ClO
3F + H
3O+
+ 2 SbF-
6
ClO
3F reacciona con alcoholes para producir percloratos de alquilo , que son explosivos extremadamente sensibles a los golpes. [7] En presencia de un ácido de Lewis, se puede utilizar para introducir el –ClO
3grupo en anillos aromáticos mediante sustitución aromática electrófila . [8]
Aplicaciones
El fluoruro de perclorilo se utiliza en química orgánica como un agente fluorante suave. [2] : 383 Fue el primer agente fluorante electrofílico de importancia industrial , utilizado desde la década de 1960 para producir esteroides fluorados . [7] En presencia de tricloruro de aluminio, también se ha utilizado como reactivo de perclorilación electrófilo para compuestos aromáticos. [9]
El fluoruro de perclorilo se investigó como un oxidante de combustible líquido para cohetes de alto rendimiento . [10] En comparación con el pentafluoruro de cloro y el pentafluoruro de bromo , tiene un impulso específico significativamente menor , pero no tiende a corroer los tanques. No requiere almacenamiento criogénico. El químico de combustible para cohetes John Drury Clark informó en su libro Ignition! [11] que el fluoruro de perclorilo es completamente miscible con oxidantes totalmente halógenos como el trifluoruro de cloro y el pentafluoruro de cloro, y dicha mezcla proporciona el oxígeno necesario para quemar adecuadamente los combustibles que contienen carbono.
También se puede utilizar en fotometría de llama como fuente de excitación. [12]
Seguridad
El fluoruro de perclorilo es tóxico, con un TLV de 3 ppm . [13] Es un fuerte irritante para los ojos y los pulmones capaz de producir quemaduras en la piel expuesta. Su nivel IDLH es 100 ppm. [14] Los síntomas de la exposición incluyen mareos, dolores de cabeza, síncope y cianosis . La exposición a niveles tóxicos causa inflamación severa del tracto respiratorio y edema pulmonar . [10]
Referencias
- ^ a b c d Guía de bolsillo de NIOSH sobre peligros químicos. "# 0490" . Instituto Nacional de Seguridad y Salud Ocupacional (NIOSH).
- ^ a b c d e Harry Julius Emeléus ; AG Sharpe (1976). Avances en química inorgánica y radioquímica, volumen 18 . Prensa académica. ISBN 0-12-023618-4.
- ^ "Fluoruro de perclorilo". Libro web de química del NIST, SRD 69 . 2018.
- ^ a b "Fluoruro de perclorilo" . Concentraciones inmediatamente peligrosas para la vida o la salud (IDLH) . Instituto Nacional de Seguridad y Salud Ocupacional (NIOSH).
- ^ Laboratorio de Ciencia y Tecnología Química. "Fluoruro de perclorilo" . Instituto Nacional de Estándares y Tecnología . Consultado el 28 de noviembre de 2009 .
- ^ a b Jared Ledgard (2007). El Manual Preparatorio de Explosivos (3ª ed.). Lulu.com. pag. 77. ISBN 978-0-615-14290-6.
- ^ a b Peer Kirsch (2004). Química fluoroorgánica moderna: síntesis, reactividad, aplicaciones . Wiley-VCH. pag. 74. ISBN 3-527-30691-9.
- ^ Peter Bernard David De la Mare (1976). Halogenación electrofílica: vías de reacción que implican el ataque de halógenos electrofílicos sobre compuestos insaturados . Archivo CUP. pag. 63. ISBN 0-521-29014-7.
- ^ Inman, CE; Oesterling, RE; Tyczkowski, EA (1 de octubre de 1958). "Reacciones de fluoruro de perclorilo con compuestos orgánicos. I. Perclorilación de compuestos aromáticos1". Revista de la Sociedad Química Estadounidense . 80 (19): 5286–5288. doi : 10.1021 / ja01552a069 . ISSN 0002-7863 .
- ^ a b John Burke Sullivan; Gary R. Krieger (2001). Salud ambiental clínica y exposiciones tóxicas (2ª ed.). Lippincott Williams y Wilkins. pag. 969. ISBN 0-683-08027-X.
- ^ https://library.sciencemadness.org/library/books/ignition.pdf
- ^ Schmauch, GE; Serfass, EJ (1958). "El uso de fluoruro de perclorilo en fotometría de llama". Espectroscopia aplicada . 12 (3): 98-102. Código Bibliográfico : 1958ApSpe..12 ... 98S . doi : 10.1366 / 000370258774615483 . S2CID 95615583 .
- ^ Instituto Nacional para la Seguridad y Salud Ocupacional. "Guía de bolsillo de NIOSH sobre peligros químicos" . Centros para el Control y la Prevención de Enfermedades . Consultado el 31 de octubre de 2013 .
- ^ Instituto Nacional para la Seguridad y Salud Ocupacional. "Documentación para concentraciones inmediatamente peligrosas para la vida o la salud (IDLH)" . Centros para el Control y la Prevención de Enfermedades . Consultado el 31 de octubre de 2013 .