Přeskočit na obsah

Tetrafluorhydrazin: Porovnání verzí

Z Wikipedie, otevřené encyklopedie
Interaktivně procházet historii
Přejít na další porovnání →
Smazaný obsah Přidaný obsah
VizuálníWikitext
Založení článku: TETRAFLUORHYDRAZIN, pracuje se
značka: editor wikitextu 2017
 
dokončení založení článku: TETRAFLUORHYDRAZIN
Řádek 1: Řádek 1:
{{Pracuje se|2 dní|24. 11. 2023, 22:03 (CET)}}{{Infobox - chemická sloučenina
{{Infobox - chemická sloučenina
| obrázek = Tetrafluorohydrazine-2D.png
| obrázek = Tetrafluorohydrazine-2D.png
| obrázek2 = Tetrafluorohydrazine-3D-vdW.png
| obrázek2 = Tetrafluorohydrazine-3D-vdW.png
| systematický název = Tetrafluorhydrazin
| systematický název = Tetrafluorhydrazin
| anglický název = Tetrafluorohydrazine
| anglický název = Tetrafluorohydrazine
| německý název = Stickstoff(II)-fluorid
| německý název = Tetrafluorhydrazin
| sumární vzorec = N<sub>2</sub>F<sub>4</sub>
| sumární vzorec = N<sub>2</sub>F<sub>4</sub>
| vzhled = bezbarvý plyn
| vzhled = bezbarvý plyn
Řádek 16: Řádek 16:
| SMILES = FN(F)N(F)F
| SMILES = FN(F)N(F)F
| molární hmotnost = 104,008 g/mol
| molární hmotnost = 104,008 g/mol
| teplota tání = −164,5 °C (−264,1 °F; 108,6 K)
| teplota tání = −164,5 °C (−264,1 °F; 108,6 K)<ref name=":tep">{{Citace monografie
| příjmení = Greenwood
| teplota varu = −73 °C (−99 °F; 200 K)
| titul = Chemistry of the Elements
| url = https://books.google.com/books?id=z0a1AAAACAAJ&newbks=0&hl=cs
| vydavatel = Elsevier Science & Technology Books
| počet stran = book
| isbn = 978-0-08-037941-8
| poznámka = Google-Books-ID: z0a1AAAACAAJ
| jazyk = en
}}</ref>
| teplota varu = −73 °C (−99 °F; 200 K)<ref name=":tep" />
| hustota = 4,6 kg/m<sup>3</sup>
| hustota = 4,6 kg/m<sup>3</sup>
| rozpustnost =
| tlak páry = 2,40 MPa (20 °C)
| tlak páry = 2,40 MPa (20 °C)
| tvar molekuly = 00000
| hrana mřížky =
| standardní slučovací entalpie = 000 kJ*mol<sup>−1</sup>
| standardní molární entropie = 000 J*mol<sup>−1</sup>*K<sup>−1</sup>
| standardní slučovací Gibbsova energie = 000 kJ*mol<sup>−1</sup>
| měrné teplo = 0 J*mol<sup>−1</sup>*K<sup>−1</sup>
| symboly nebezpečí GHS = {{GHS01}}
| H-věty = {{H|}}, {{H|}}, {{H|}}, {{H|}}, {{H|}}, {{H|}}, {{H|}}, {{H|}}, {{H|}}, {{H|}},
| P-věty = {{P|}}, {{P|}}, {{P|}}, {{P|}}, {{P|}}, {{P|}}, {{P|}}, {{P|}}, {{P|}}, {{P|}}, {{P|}}, {{P|}}, {{P|}}, {{P|}}, {{P|}}, {{P|}}, {{P|}}, {{P|}}, {{P|}}, {{P|}},
| NFPA 704 = {{NFPA 704
| zdraví = 0
| hořlavost = 0
| reaktivita = 0
| ostatní rizika = OX, W, <s>W</s>, radioaktivní
}}
}}
'''Tetrafluorhydrazin''' je [[anorganická sloučenina]] s [[Chemický vzorec|chemickým vzorcem]] [[Dusík|N]]<sub>2</sub>[[Fluor|F]]<sub>4</sub>, která patří mezi [[fluoridy dusíku]]. Je to bezbarvý, nehořlavý reaktivní plyn, fluorovaný analog hydrazinu.
}}

'''Tetrafluorhydrazin''' je [[anorganická sloučenina]] s [[Chemický vzorec|chemickým vzorcem]] N<sub>2</sub>F<sub>4</sub>, která patří mezi [[fluoridy dusíku]].
Tetrafluorhydrazin se vyrábí z [[Fluorid dusitý|fluoridu dusitého]] pomocí [[Železo|železného]] [[Katalyzátor|katalyzátoru]] nebo [[Fluorid železnatý|fluoridu železnatého]].


== Příprava ==
== Příprava ==


Tetrafluorhydrazin lze připravit [[Redoxní reakce|redukcí]] fluoridu dusitého. Fluorid dusitý reaguje s [[Kovy|kovem]] za zvýšené [[Teplota|teploty]], například s [[Měď|mědí]], která se oxiduje na [[fluorid měďný]]:<ref name=":2">{{Citace monografie
| příjmení = Holleman
| jméno = Arnold F.
| příjmení2 = Wiberg
| jméno2 = Egon
| příjmení3 = Wiberg
| jméno3 = Nils
| titul = Lehrbuch der anorganischen Chemie
| url = https://books.google.com/books?id=RdL-wAEACAAJ&newbks=0&hl=cs
| vydavatel = de Gruyter
| počet stran = 2033
| isbn = 978-3-11-012641-9
| jazyk = de
}}</ref>

: 2 NF<sub>3</sub> + 2 M → N<sub>2</sub>F<sub>4</sub> + 2 MF


== Vlastnosti ==
== Vlastnosti ==
Tetrafluorhydrazin je při [[Pokojová teplota|pokojové teplotě]] bezbarvý [[plyn]], který [[Kapalnění|kondenzuje]] při -73 [[Stupeň Celsia|°C]] a [[Tuhnutí|tuhne]] při -164,5 °C.
[[Energie]] potřebná k rozbití [[Chemická vazba|vazby]] N-N v tetrafluorhydrazinu je 20,8 [[Kalorie|kcal]]/[[Mol (jednotka)|mol]] (87 [[Joule|kJ]]/mol) se změnou [[entropie]] 38,6 eu.<ref name=":1">{{Citace periodika

V rovnováze jsou přítomny dva [[Konformace|konformery]], [[Konformace gauche|gauche]] a [[Cis-trans izomerie|trans]] forma. Stejně jako u hydrazinu je trans forma energeticky výhodnější - v tomto případě přibližně o 2 kJ·mol<sup>-1</sup>. Bariéra mezi oběma konformacemi je 12,5 kJ·mol<sup>-1</sup>:<ref name=":2" />

[[Soubor:Stickstoff(II)-fluoridGG.png|bezrámu]]

[[Délka vazby]] N-N je148 pm a vazby N-F je 139 pm.<ref name=":2" /> Tetrafluorhydrazin je velmi reaktivní a silné [[Fluorační činidlo|fluorační]] a [[oxidační činidlo]].<ref name=":2" />

Tetrafluorhydrazin je v [[Chemická rovnováha|rovnováze]] se svým [[Monomer|monomerem]] [[Fluorid dusnatý|fluoridem dusnatým]]:<ref>{{Citace monografie
| příjmení = Jäger
| jméno = Susanne
| příjmení2 = von Jouanne
| jméno2 = Jörn
| příjmení3 = Keller-Rudek
| jméno3 = Hannelore
| titul = F Fluorine
| url = http://link.springer.com/10.1007/978-3-662-06339-2
| editoři = Dieter Koschel, Peter Kuhn, Peter Merlet, Sigrid Ruprecht, Joachim Wagner
| vydavatel = Springer Berlin Heidelberg
| místo = Berlin, Heidelberg
| isbn = 978-3-662-06341-5
| isbn2 = 978-3-662-06339-2
| doi = 10.1007/978-3-662-06339-2
| poznámka = DOI: 10.1007/978-3-662-06339-2
| jazyk = en
}}</ref>

: N<sub>2</sub>F<sub>4</sub> ⇌ 2 •NF<sub>2</sub>
Při [[Pokojová teplota|pokojové teplotě]] je tetrafluorhydrazin [[Disociace|disociován]] z 0,7 [[Procento|%]] do formy fluoridu dusnatého při [[Tlak|tlaku]] 5 [[Torr|mmHg]] (670 [[Pascal (jednotka)|Pa]]). Při nárůstu teploty na 225 [[Stupeň Celsia|°C]] již převažuje fluorid dusnatý z 99 %.<ref name=":0">{{Citace periodika
| příjmení = Bohn
| příjmení = Bohn
| jméno = Robert K.
| jméno = Robert K.
Řádek 58: Řádek 97:
| jazyk = en
| jazyk = en
| url = https://pubs.acs.org/doi/abs/10.1021/ic50048a024
| url = https://pubs.acs.org/doi/abs/10.1021/ic50048a024
| datum přístupu = 2023-11-24
| datum přístupu = 2023-11-25
}}</ref>
}}</ref> Pro porovnání v [[Dimer|dimeru]] [[Oxid dusičitý|oxidu dusičitého]] je potřeba pro rozbití vazby N-N 14,6 kcal/mol (61 kJ/mol), v dimeru [[Oxid dusnatý|oxidu dusnatého]] to je 10,2 kcal/mol (43 kJ/mol) a v [[Hydrazin|hydrazinu]] to je 60 kcal/mol (250 kJ/mol). [[Standardní slučovací entalpie|Entalpie vzniku]] tetrafluorhydrazinu je 8,227 kcal/mol (34,421 kJ/mol).<ref>{{Citace elektronického periodika

[[Energie]] potřebná k rozbití [[Chemická vazba|vazby]] N-N v tetrafluorhydrazinu je 20,8 [[Kalorie|kcal]]/[[Mol (jednotka)|mol]] (87 [[Joule|kJ]]/mol) se změnou [[entropie]] 38,6 eu.<ref name=":0" /> Pro porovnání v [[Dimer|dimeru]] [[Oxid dusičitý|oxidu dusičitého]] je potřeba pro rozbití vazby N-N 14,6 kcal/mol (61 kJ/mol), v dimeru [[Oxid dusnatý|oxidu dusnatého]] to je 10,2 kcal/mol (43 kJ/mol) a v [[Hydrazin|hydrazinu]] to je 60 kcal/mol (250 kJ/mol). [[Standardní slučovací entalpie|Entalpie vzniku]] tetrafluorhydrazinu je 8,227 kcal/mol (34,421 kJ/mol).<ref>{{Citace elektronického periodika
| titul = Nitrogen difluoride
| titul = Nitrogen difluoride
| periodikum = www.chem.msu.su
| periodikum = www.chem.msu.su
Řádek 65: Řádek 106:
| datum přístupu = 2023-11-24
| datum přístupu = 2023-11-24
}}</ref>
}}</ref>
== Využití ==


Tetrafluorhydrazin je využíván při některých [[Chemická syntéza|syntézách]] jako [[Prekurzor (chemie)|prekurzor]] nebo [[katalyzátor]]. V roce [[1959]] se uvažovalo o jeho využití, jako vysokoenergetického kapalného [[Okysličovadlo|okysličovadla]], v některých [[Raketové palivo|raketových palivech]].<ref>{{Citace elektronického periodika
| titul = Tetrafluorohydrazine (A New High Energy Liquid Oxidizer)
| periodikum = web.archive.org
| url = https://web.archive.org/web/20070312051306/http://stinet.dtic.mil/oai/oai?&verb=getRecord&metadataPrefix=html&identifier=AD0313998
| datum vydání = 2007-03-12
| datum přístupu = 2023-11-25
}}</ref> Tetrafluorhydrazin se používá také v [[Organická syntéza|organické syntéze]] jako oxidační činidlo pro raketová paliva.<ref name=":1">{{Citace elektronického periodika
| příjmení = PubChem
| titul = Tetrafluorohydrazine
| periodikum = pubchem.ncbi.nlm.nih.gov
| url = https://pubchem.ncbi.nlm.nih.gov/compound/24845
| jazyk = en
| datum přístupu = 2023-11-25
}}</ref>


Tetrafluorhydrazin se využívá také při přípravě [[Nitrid lithný|nitridu lithného]]:
== Využití ==


: 10 [[Lithium|Li]] + N<sub>2</sub>F<sub>4</sub> → 4 [[Fluorid lithný|LiF]] + 2 Li<sub>3</sub>N


== Bezpečnost ==
== Bezpečnost ==


Tetrafluorhydrazin je vysoce nebezpečná látka, která [[Výbuch|exploduje]] v přítomnosti organických materiálů.<ref name=":1" />

Je to [[Jed|toxická]] látka, která [[Dráždivost (biologie)|dráždí]] [[Kůže|kůži]], [[Oko|oči]] a [[plíce]]. Je to také [[neurotoxin]], který může způsobit [[Methemoglobinémie|methemoglobinémii]]. Může být smrtelné vdechnutí nebo absorpce tetrafluorhydrazinu kůží. Páry mohou být dráždivé a [[Koroze|korozivní]]. Kontakt s touto chemikálií může způsobit [[Popálenina|popáleniny]] a vážná zranění. Při požáru tetrafluorhydrazinu vznikají dráždivé, žíravé a toxické plyny. Páry ze [[Zkapalněný plyn|zkapalněného plynu]] jsou zpočátku těžší něž [[vzduch]] a šíří se po zemi.<ref name=":1" />

Tetrafluorhydrazin exploduje a nebo se vznítí při kontaktu s [[Redukční činidlo|redukčními činidly]] při pokojové teplotě, včetně [[Vodík|vodíku]], [[Uhlovodíky|uhlovodíků]], [[Alkoholy|alkoholů]], [[Thioly|thiolů]], [[Aminy|aminů]], [[Amoniak|amoniaku]], [[Hydraziny|hydrazinů]], [[Dikyan|dikyanu]], [[Nitrosloučeniny|nitroalkanů]], alkylberylnatých sloučenin, [[Silany|silanů]], [[Borany|boranů]] a práškových [[Kovy|kovů]]. Dlouhodobé vystavení kontejneru s tetrafluorhydrazinem teplu může způsobit jeho prudké roztržení a explozi. Tetrafluorhydrazin může explodovat sám při vysokých teplotách nebo nárazem, když je pod [[Tlak|tlakem]]. Při zahřátí a rozkladu na vzduchu tvoří silně toxické [[Vypařování|výpary]] fluoru a [[oxidy dusíku]].<ref name=":1" />

Došlo k fatálnímu případu, kdy během otevírání ventilů pro kontrolu tlaku došlo k explozi, která jednoho muže zabila a dalšího zranila.<ref name=":1" />


== Odkazy ==
== Odkazy ==
Řádek 78: Řádek 142:
<references />
<references />
=== Související články ===
=== Související články ===

[[Fluorid dusnatý]]
* [[Fluorid dusnatý]]


=== Externí odkazy ===
=== Externí odkazy ===

Verze z 25. 11. 2023, 16:13

Tetrafluorhydrazin
Obecné
Systematický názevTetrafluorhydrazin
Anglický názevTetrafluorohydrazine
Německý názevTetrafluorhydrazin
Sumární vzorecN2F4
Vzhledbezbarvý plyn
Identifikace
Registrační číslo CAS10036-47-2
10086-47-2
EC-no (EINECS/ELINCS/NLP)233-114-6
PubChem24845
UN kód1955
SMILESFN(F)N(F)F
InChIInChI=1S/F4N2/c1-5(2)6(3)4
Key: GFADZIUESKAXAK-UHFFFAOYSA-N
Vlastnosti
Molární hmotnost104,008 g/mol
Teplota tání−164,5 °C (−264,1 °F; 108,6 K)[1]
Teplota varu−73 °C (−99 °F; 200 K)[1]
Hustota4,6 kg/m3
Tlak páry2,40 MPa (20 °C)
Není-li uvedeno jinak, jsou použity
jednotky SI a STP (25 °C, 100 kPa).
Některá data mohou pocházet z datové položky.

Tetrafluorhydrazin je anorganická sloučenina s chemickým vzorcem N2F4, která patří mezi fluoridy dusíku. Je to bezbarvý, nehořlavý reaktivní plyn, fluorovaný analog hydrazinu.

Tetrafluorhydrazin se vyrábí z fluoridu dusitého pomocí železného katalyzátoru nebo fluoridu železnatého.

Příprava

Tetrafluorhydrazin lze připravit redukcí fluoridu dusitého. Fluorid dusitý reaguje s kovem za zvýšené teploty, například s mědí, která se oxiduje na fluorid měďný:[2]

2 NF3 + 2 M → N2F4 + 2 MF

Vlastnosti

Tetrafluorhydrazin je při pokojové teplotě bezbarvý plyn, který kondenzuje při -73 °C a tuhne při -164,5 °C.

V rovnováze jsou přítomny dva konformery, gauche a trans forma. Stejně jako u hydrazinu je trans forma energeticky výhodnější - v tomto případě přibližně o 2 kJ·mol-1. Bariéra mezi oběma konformacemi je 12,5 kJ·mol-1:[2]

Délka vazby N-N je148 pm a vazby N-F je 139 pm.[2] Tetrafluorhydrazin je velmi reaktivní a silné fluorační a oxidační činidlo.[2]

Tetrafluorhydrazin je v rovnováze se svým monomerem fluoridem dusnatým:[3]

N2F4 ⇌ 2 •NF2

Při pokojové teplotě je tetrafluorhydrazin disociován z 0,7 % do formy fluoridu dusnatého při tlaku 5 mmHg (670 Pa). Při nárůstu teploty na 225 °C již převažuje fluorid dusnatý z 99 %.[4]

Energie potřebná k rozbití vazby N-N v tetrafluorhydrazinu je 20,8 kcal/mol (87 kJ/mol) se změnou entropie 38,6 eu.[4] Pro porovnání v dimeru oxidu dusičitého je potřeba pro rozbití vazby N-N 14,6 kcal/mol (61 kJ/mol), v dimeru oxidu dusnatého to je 10,2 kcal/mol (43 kJ/mol) a v hydrazinu to je 60 kcal/mol (250 kJ/mol). Entalpie vzniku tetrafluorhydrazinu je 8,227 kcal/mol (34,421 kJ/mol).[5]

Využití

Tetrafluorhydrazin je využíván při některých syntézách jako prekurzor nebo katalyzátor. V roce 1959 se uvažovalo o jeho využití, jako vysokoenergetického kapalného okysličovadla, v některých raketových palivech.[6] Tetrafluorhydrazin se používá také v organické syntéze jako oxidační činidlo pro raketová paliva.[7]

Tetrafluorhydrazin se využívá také při přípravě nitridu lithného:

10 Li + N2F4 → 4 LiF + 2 Li3N

Bezpečnost

Tetrafluorhydrazin je vysoce nebezpečná látka, která exploduje v přítomnosti organických materiálů.[7]

Je to toxická látka, která dráždí kůži, oči a plíce. Je to také neurotoxin, který může způsobit methemoglobinémii. Může být smrtelné vdechnutí nebo absorpce tetrafluorhydrazinu kůží. Páry mohou být dráždivé a korozivní. Kontakt s touto chemikálií může způsobit popáleniny a vážná zranění. Při požáru tetrafluorhydrazinu vznikají dráždivé, žíravé a toxické plyny. Páry ze zkapalněného plynu jsou zpočátku těžší něž vzduch a šíří se po zemi.[7]

Tetrafluorhydrazin exploduje a nebo se vznítí při kontaktu s redukčními činidly při pokojové teplotě, včetně vodíku, uhlovodíků, alkoholů, thiolů, aminů, amoniaku, hydrazinů, dikyanu, nitroalkanů, alkylberylnatých sloučenin, silanů, boranů a práškových kovů. Dlouhodobé vystavení kontejneru s tetrafluorhydrazinem teplu může způsobit jeho prudké roztržení a explozi. Tetrafluorhydrazin může explodovat sám při vysokých teplotách nebo nárazem, když je pod tlakem. Při zahřátí a rozkladu na vzduchu tvoří silně toxické výpary fluoru a oxidy dusíku.[7]

Došlo k fatálnímu případu, kdy během otevírání ventilů pro kontrolu tlaku došlo k explozi, která jednoho muže zabila a dalšího zranila.[7]

Odkazy

Reference

V tomto článku byly použity překlady textů z článků Tetrafluorohydrazine na anglické Wikipedii a Stickstoff(II)-fluorid na německé Wikipedii.

  1. ↑ a b GREENWOOD. Chemistry of the Elements. [s.l.]: Elsevier Science & Technology Books book s. Dostupné online. ISBN 978-0-08-037941-8. (anglicky) Google-Books-ID: z0a1AAAACAAJ. 
  2. ↑ a b c d HOLLEMAN, Arnold F.; WIBERG, Egon; WIBERG, Nils. Lehrbuch der anorganischen Chemie. [s.l.]: de Gruyter 2033 s. Dostupné online. ISBN 978-3-11-012641-9. (německy) 
  3. ↑ JÄGER, Susanne; VON JOUANNE, Jörn; KELLER-RUDEK, Hannelore. F Fluorine. Příprava vydání Dieter Koschel, Peter Kuhn, Peter Merlet, Sigrid Ruprecht, Joachim Wagner. Berlin, Heidelberg: Springer Berlin Heidelberg Dostupné online. ISBN 978-3-662-06341-5, ISBN 978-3-662-06339-2. DOI 10.1007/978-3-662-06339-2. (anglicky) DOI: 10.1007/978-3-662-06339-2. 
  4. ↑ a b BOHN, Robert K.; BAUER, Simon Harvey. An electron diffraction study of the structures of NF2 and N2F4. Inorganic Chemistry. 1967-02, roč. 6, čís. 2, s. 304–309. Dostupné online [cit. 2023-11-25]. ISSN 0020-1669. DOI 10.1021/ic50048a024. (anglicky) 
  5. ↑ Nitrogen difluoride. www.chem.msu.su [online]. [cit. 2023-11-24]. Dostupné online. 
  6. ↑ Tetrafluorohydrazine (A New High Energy Liquid Oxidizer). web.archive.org [online]. 2007-03-12 [cit. 2023-11-25]. Dostupné online. 
  7. ↑ a b c d e PUBCHEM. Tetrafluorohydrazine. pubchem.ncbi.nlm.nih.gov [online]. [cit. 2023-11-25]. Dostupné online. (anglicky) 

Související články

Externí odkazy

Logo Wikimedia Commons Obrázky, zvuky či videa k tématu Tetrafluorhydrazin na Wikimedia Commons


Fluoridy s prvkem v oxidačním čísle II.
Fluorid stříbrnatý (AgF2) • Fluorid americnatý (AmF2) • Fluorid argonatý (ArF2) • Fluorid barnatý (BaF2) • Fluorid berylnatý (BeF2) • Difluorkarben (CF2) • Fluorid vápenatý (CaF2) • Fluorid kademnatý (CdF2) • Fluorid kobaltnatý (CoF2) • Fluorid chromnatý (CrF2) • Fluorid měďnatý (CuF2) • Fluorid dysprosnatý (DyF2) • Fluorid europnatý (EuF2) • Fluorid železnatý (FeF2) • Fluorid gallnatý (GaF2) • Fluorid germanatý (GeF2) • Fluorid rtuťnatý (HgF2) • Fluorid iridnatý (IrF2) • Fluorid kryptonatý (KrF2) • Fluorid hořečnatý (MgF2) • Fluorid manganatý (MnF2) • Fluorid neodymnatý (NdF2) • Fluorid nikelnatý (NiF2) • Difluorid kyslíku (OF2) • Fluorid olovnatý (PbF2) • Fluorid palladnatý (PdF2) • Fluorid polonatý (PoF2) • Fluorid platnatý (PtF2) • Fluorid radnatý (RaF2) • Fluorid radonatý (RnF2) • Fluorid sirnatý (SF2) • Fluorid samarnatý (SmF2) • Fluorid cínatý (SnF2) • Fluorid strontnatý (SrF2) • Fluorid titanatý (TiF2) • Fluorid thulnatý (TmF2) • Fluorid vanadnatý (VF2) • Fluorid xenonatý (XeF2) • Fluorid ytterbnatý (YbF2) • Fluorid zinečnatý (ZnF2) • Fluorid zirkonatý (ZrF2)
viz též Diborotetrafluorid (B2F4)
Citováno z „https://cs.wikipedia.org/w/index.php?title=Tetrafluorhydrazin&oldid=23408580“