Фтори́д ио́да(VII) (гептафтори́д ио́да, семифто́ристый ио́д), IF7 — бесцветный чрезвычайно ядовитый тяжёлый газ (при 20 °C) с резким неприятным запахом, высший фторид иода, в котором атом иода проявляет степень окисления +7. Тяжелее воздуха почти в 9 раз.
Физические свойства До сегодняшнего дня нет единого мнения о температурах фазового перехода соединения, поскольку его сложно очистить от примеси IOF5, который занижает температуру плавления. По некоторым данным, температура плавления соединения находится в пределах 6,4 ± 0,1 °C. По другим данным, вещество возгоняется при 4,77 °C.
Свойство Значение Энтальпия образования (298 К, в газовой фазе) −122,22 кДж/моль; по другим данным −229,80 кДж/моль или −961,5 кДж/моль; Энтропия образования (300 К, в газовой фазе) 355,16 Дж/(моль·К); по другим данным 353,0 Дж/(моль·К) Теплоёмкость при постоянном давлении (300 К, в газовой фазе) 137,09 Дж/(моль·К); по другим данным 135,6 Дж/(моль·К)
Кристаллизуется в двух модификациях, из которых выше −125 °C устойчивы кристаллы .
Строение Пентагонально-бипирамидальное строение молекулы подтверждено спектроскопически при помощи ИК, КР и ЯМР-19F спектроскопии.
Методы получения Известен метод получения гептафторида взаимодействием иода с фторидами металлов, например, фторидом серебра. Такую реакцию впервые наблюдал Каммерер. Однако в таких условиях также получается пентафторид иода:
Также применяется метод получения из простых веществ. Для этого фтор пропускают над иодом в платиновом реакторе. Сначала образуется пентафторид иода, который при 270 °C реагирует с фтором и образует гептафторид.
Чаще всего применяют взаимодействие пентафторида иода с фтором, при этом проходят процессы, аналогичные второй стадии предыдущего метода. Продукт, полученный вышеописанными методами, обычно загрязнён примесью IOF5 за счёт гидролиза IF7 следами воды, содержащейся в иоде. Поэтому для получения чистого продукта можно применять метод взаимодействия фтора с тщательно обезвоженными иодидами (их легче осушить, чем элементный иод) при 150—300 °C. Например:
Химические свойства Химические свойства гептафторида иода во многом схожи со свойствами трифторида хлора. Химически чрезвычайно активен и агрессивен к большинству материалов. Сильный окислитель. Достаточно часто в начале реакции молекула гептафторида отщепляет 2 атома фтора, которые участвуют в дальнейшей реакции, а IF5 выделяется с продуктами:
Углекислый газ сгорает в присутствии IF7 с образованием элементного иода:
Гидролизуется водой, при этом образуется ортоиодная кислота и фтороводород:
Реагирует с диоксидом кремния и стеклом с образованием оксопентафторида иода и тетрафторида кремния:
С некоторыми фторидами (AsF5, SbF5, BF3) образует комплексные соединения, которые вполне устойчивы до температуры около 140 °C. Предположительно, структура таких соединений ионная: IF6+·AsF6−.
При нагревании до 200 °C медленно диссоциирует на низшие фториды иода и F2.
Органические соединения при контакте с гептафторидом иода воспламеняются или взрываются с образованием множества различных продуктов, которые обычно не полностью идентифицированы.
Применение Нашёл некоторое применение в органическом синтезе.
Токсикология Гептафторид иода — едкое, весьма токсичное вещество, обладающее удушающим действием. Как и все производные иода со степенью окисления +7, является сильным окислителем. В высоких концентрациях фторид иода(VII) очень сильно раздражает кожу и слизистые оболочки.
ПДК в рабочей зоне — 0,5 мг/м³ (по фтору).
Литература
Примечания
Категория:Межгалогенные соединения Категория:Соединения иода Категория:Фториды иода Категория:Бинарные соединения Категория:Продукция основного органического синтеза Категория:Газы