Нитрат фтора — химическое соединение из класса нитратов с химической формулой FNO3. Является нестабильным производным азотной кислоты с фтором. Он чувствителен к ударам. Нитрат фтора — инертная молекула, которая, как полагают, играет важную роль в химии атмосферы.
История В 1935 году профессор Джордж Х. Кэди первым синтезировал нитрат фтора, и с тех пор его история имеет долгую и противоречивую историю. В 1937 году американский химик и биохимик Лайнус Полинг и один из его первых аспирантов Лоуренс О. Брокуэй, используя интенсивность дифракции электронов, определил структуру связи кислорода и фтора, перпендикулярной плоскости NO2, как неплоскую структуру. Позднее это было подтверждено в 1963 и 1966 годах с использованием инфракрасных спектров. В исследовании 1995 года, проведенном Университетом Тюбингена в Германии, с помощью дифракции электронов было обнаружено, что азотно-кислородная связь на удивление длинная и составляет около 150,7 пм. Такая длина, вероятно, является результатом присутствия электроотрицательных атомов по сравнению с другими подобными структурами, такими как азотная кислота.
Синтез и свойства Хотя до конца не изучено, считается, что FNO3 образуется в результате термолекулярной рекомбинации радикалов FO и NO2. Нитрат фтора получают путем перемешивания фтора в его газообразной форме, который выделяется в азотной кислоте или твёрдом KNO3. Из-за того, что соединение чувствительно к ударам, с ним необходимо обращаться с особой осторожностью:
F2 + HNO3 → FNO3 + HF
F2 + KNO3 → FNO3 + KF
Он разлагается в воде с образованием газообразного кислорода, дифторида кислорода, плавиковой кислоты и азотной кислоты.
В нитрате фтора атом кислорода, соединяющий азот и фтор, находится в редкой степени окисления, равной 0, из-за того, что его электроотрицательность ниже, чем у фтора, но выше, чем у азота. Электроотрицательность также играет важную роль в структуре нитрата фтора. С помощью электронно-дифракционного анализа было установлено, что FNO
3 имеет плоскую структуру с особенно длинной азотно-кислородной связью.
Нитрат фтора обладает более высоким потенциалом ионизации из-за центральной роли фтора. Этот более высокий потенциал ионизации указывает на ионизацию электронов на более глубоких орбиталях оболочки.
Использование С 1990-х годов нитрат фтора изучается как критический фактор химического состава атмосферы. Именно в этот период нитрат фтора начали относить к числу видов-резервуаров в атмосфере. Было установлено, что зависимость между потенциалом ионизации и наибольшей занятой молекулярной орбиталью (HOMO) в нитрате фтора является значительной. В исследовании 1996 года исследователи утверждали, что потенциал ионизации HOMO в молекуле является отражением способности молекулы отдавать электроны, и по мере того, как потенциал ионизации HOMO снижается, способность молекулы отдавать электроны увеличивается и становится сильнее. Несмотря на инертную природу молекулы, в исследовании 1996 года утверждается, что нитрат фтора может быть наилучшим возможным источником в процессе разрушения озонового слоя.
Примечания
Литература
Категория:Нитраты