A kripton-difluorid () kripton és fluor vegyülete. Ez volt az első felfedezett kriptonvegyület. Illékony, színtelen szilárd anyag. Szerkezete lineáris, a Kr–F távolság 188,9 pm. Erős Lewis-savakkal reagálva és kationokat ad.
Atomizációs energiája (KrF2(g) -> Kr(g) + F2(g)) , vagyis a Kr–F kötési energia csak ,De(F–KrF) és De(F–Kr•) feltehetően hasonlóak (10-12 kcal/mol), míg ΔH(KrF+ -> Kr+ + F) becslések szerint 42 kcal/mol. ami az izolált fluoridok közt a legalacsonyabb. A fluor F–F kötése is erősebb, 36 kcal/mol. Így a jó atomosfluor-forrás. Termikusan instabil, óránként mennyisége 10%-kal csökken szobahőmérsékleten. A kripton-difluorid endoterm, keletkezési hője 14,4 ± 0,8 kcal/mol 93 °C-on.
Szintézis A kripton-difluorid számos módon előállítható, például elektromos kisütéssel, fotoionizációval, forró dróttal és protonbombázással. A termék -on tárolható bomlás nélkül.
Elektromos kisütés Az elektromos kisütés volt a kripton-difluorid-előállítás első módja. Az egyetlen olyan kísérletben is használva volt, melyben kripton-tetrafluoridról számoltak be, de ennek azonosítása tévesnek bizonyult. Ez sok energiát visz át az 1:1–2:1 arányú –Kr keveréken 40-60 torr nyomáson. Így mintegy állítható elő. A módszer azonban változó mennyiségben állítja elő a kripton-difluoridot. Protonbombázás Protonbombázás -termelésre való használata mintegy maximális termelési sebességet ad. Ez Kr– keverék 10 MeV energiájú protonokból álló sugárral való bombázását jelenti mintegy 133 K-en. Gyors módszer sok előállítására, de nagy energiájú protonokat igényel, melyek általában ciklotronból származnak.
Fotoionizáció Lucia V. Streng 1963-ban számolt be sikeres fotokémiai kripton-difluorid-szintézisről, J. Slivnik 1975-ben számolt be róla ismét. E folyamat UV-sugárzást használ, és maximum 1,22 g/h előállítására képes. Az ideális hullámhosszok 303-313 nm közt vannak. Az erősebb UV-sugárzás a -termelést csökkentik. Pyrex üveg, Vycor vagy kvarc használata növeli a mennyiséget, mivel elzárják a rövidebb hullámokat. S. A. Kinkead et al. kísérleteiben kimutatták, hogy a kvarc (UV-elnyelés 170 nm-től) 158, a Vycor 7913 (210 nm) 204, a Pyrex 7740 (280 nm) 507 mg/h-t állított elő. Tehát a magasabb energiájú ultraibolya fény jelentősen csökkenti a termelést. A fotokémiai -termelés ideális körülményei 77 K hőmérsékleten vannak, ahol a kripton szilárd, a fluor folyékony. Azonban a módszer folyékony fluor kezelését igényli, és ez túlnyomás esetén kikerülhet a légkörbe.
Forró drót E módszer szilárd kriptont használ tőle néhány cm-re futó forró dróttal, melyen át a fluor halad. A drót áramerőssége nagy, így 680 °C hőmérsékletre hevül. Így a fluor atomokra bomlik, melyek a szilárd kriptonnal reagálnak. Ideális esetben maximális termelése 6 g/h. Ehhez a drót és a kripton távolsága 1 cm, így a hőmérsékleti gradiens mintegy . Hátránya a dróton át haladó elektromos áram mennyisége, mely miatt nem megfelelő felépítés esetén veszélyes.
Szerkezet jobbra|bélyegkép|β- A szilárd kripton-difluorid α- és β-fázisban létezhet. A β- általában 193 K felett létezik, az α- alacsonyabb hőmérsékleten stabil. Utóbbi elemi cellája tércentrált tetragonális. Kémia A kripton-difluorid elsősorban erős oxidáló- és fluorozószer: például az aranyat arany(V)-té oxidálhatja. Erősebb az elemi fluornál is a Kr–F kisebb kötési energiája miatt, a /Kr redoxipotenciálja +3,5 V, így ez a legerősebb ismert oxidálószer, de feltehetően a erősebb lehet: 7 KrF2(g) + 2 Au(s) -> 2 KrF+ AuF_6^- (s) + 5 Kr(g) A 60 °C-on arany-pentafluoriddá, kriptonná és fluorrá bomlik: KrF+AuF_6^- -> AuF5(s) + Kr(g) + F2(g) A a xenont xenon-hexafluoriddá oxidálja: 3 KrF2 + Xe -> XeF6 + 3 Kr A használatos az igen reaktív ion előállítására. A reagál az -dal képződésével. A ion képes oxidálni a -ot és a -ot , illetve ionokká.
A képes az ezüstöt +3 oxidációs számig oxidálni, elemi ezüstből vagy AgF-ból -ot állít elő.
Egy γ-sugarakkal való besugárzása ibolya színű kripton-monofluorid gyököt (KrF•) ad, melyet ESR spektroszkópiával fedeztek fel W. E. Falconer és társai. A kristályrácsban lévő gyök 77 K-en stabil, 120 K-en bomlik.
Megjegyzések
Hivatkozások
Források
NIST Chemistry WebBook: krypton difluoride Kapcsolódó szócikkek Kripton-fluorid-lézer
Kategória:Szervetlen kriptonvegyületek