Chlor pentafluoride
Chlor pentafluoride là một hợp chất halogen vô cơ với công thức hóa học là ClF5. Khí không màu này là một chất oxy hóa mạnh, từng là chất oxy hóa được thử nghiệm trên tên lửa. Phân tử có cấu trúc hình chóp vuông với đối xứng C4v[1], được xác nhận bởi phổ NMR 19F có độ phân giải cao của nó[2]. Nó được tổng hợp lần đầu tiên vào năm 1963[3].
| Chlor pentafluoride | |||
|---|---|---|---|
| |||
 | |||
| Nhận dạng | |||
| Số CAS | |||
| PubChem | |||
| Số RTECS | FO2975000 | ||
| Ảnh Jmol-3D | ảnh | ||
| SMILES | đầy đủ
| ||
| InChI | đầy đủ
| ||
| ChemSpider | |||
| Thuộc tính | |||
| Công thức phân tử | ClF5 | ||
| Khối lượng mol | 130.445 g mol−1 | ||
| Bề ngoài | Chất khí không màu | ||
| Khối lượng riêng | 4,5 kg/m3 (g/L) | ||
| Điểm nóng chảy | −103 °C (170 K; −153 °F) | ||
| Điểm sôi | −13,1 °C (260,0 K; 8,4 °F) | ||
| Độ hòa tan trong nước | Thủy phân | ||
| Cấu trúc | |||
| Hình dạng phân tử | Hình chóp vuông | ||
| Nhiệt hóa học | |||
| Enthalpy hình thành ΔfH | −238,49 kJ mol−1 | ||
| Entropy mol tiêu chuẩn S | 310,73 J K−1 mol−1 | ||
Trừ khi có ghi chú khác, dữ liệu được cung cấp cho các vật liệu trong trạng thái tiêu chuẩn của chúng (ở 25 °C [77 °F], 100 kPa). | |||
Điều chế sửa
Một số nghiên cứu sớm nhất về việc điều chế đã được phân loại[4][5]. Đầu tiên nó được điều chế bằng cách fluor hóa chlor trifluoride ở nhiệt độ cao và áp suất cao[4]:
- ClF3 + F2 → ClF5
- ClF + 2F2 → ClF5
- Cl2 + 5F2 → 2ClF5
- CsClF4 + F2 → CsF + ClF5
Một số muối kim loại fluoride nhất định, MClF4 (hay KClF4, RbClF4, CsClF4), phản ứng với F2 để tạo ra ClF5 và muối kim loại kiềm fluoride tương ứng[5].
Phản ứng sửa
Trong một phản ứng tỏa ra nhiệt độ cao, ClF5 phản ứng với nước tạo ra chloryl fluoride và hydro fluoride[7]:
- ClF5 + 2H2O → ClO2F + 4HF
Nó cũng là một chất fluor hóa mạnh. Ở nhiệt độ phòng, nó phản ứng dễ dàng với tất cả các nguyên tố (kể cả các nguyên tố "trơ" như platin và vàng) ngoại trừ khí hiếm, nitơ, oxy và fluor[2].
Sử dụng sửa
Thuốc phóng tên lửa sửa
Chlor pentafluoride từng được coi là chất oxy hóa cho tên lửa. Là một chất đẩy, nó tương tự như ClF3, nhưng có xung lực đẩy riêng tối đa cao hơn[4]. Tuy nhiên, do tính chất nguy hiểm của chlor pentafluoride, nó vẫn chưa được sử dụng trong hệ thống đẩy tên lửa với quy mô lớn.
Xem thêm sửa
Tham khảo sửa
- ^ Greenwood, Norman N.; Earnshaw, A. (1997), Chemistry of the Elements (ấn bản 2), Oxford: Butterworth-Heinemann, tr. 833, ISBN 0-7506-3365-4
- ^ a b Pilipovich, D.; Maya, W.; Lawton, E.A.; Bauer, H.F.; Sheehan, D. F.; Ogimachi, N. N.; Wilson, R. D.; Gunderloy, F. C.; Bedwell, V. E. (1967). “Chlorine pentafluoride. Preparation and Properties”. Inorganic Chemistry. 6 (10): 1918. doi:10.1021/ic50056a036.
- ^ Smith D. F. (1963). “Chlorine Pentafluoride”. Science. 141 (3585): 1039–1040. doi:10.1126/science.141.3585.1039. PMID 17739492.
- ^ a b c Clark, John D. (1972). Ignition! An Informal History of Liquid Rocket Propellants (PDF). Rutgers University Press. tr. 87–88. ISBN 0-8135-0725-1. Bản gốc (PDF) lưu trữ ngày 15 tháng 5 năm 2020. Truy cập ngày 27 tháng 8 năm 2022.
- ^ a b Smith D. F. (1963). “Chlorine Pentafluoride”. Science. 141 (3585): 1039–1040. Bibcode:1963Sci...141.1039S. doi:10.1126/science.141.3585.1039. PMID 17739492. S2CID 39767609.
- ^ Šmalc A, Žemva B, Slivnik J, Lutar K (1981). “On the Synthesis of Chlorine Pentafluoride”. Journal of Fluorine Chemistry. 17 (4): 381–383. doi:10.1016/S0022-1139(00)81783-2.
- ^ Greenwood, Norman N.; Earnshaw, A. (1997), Chemistry of the Elements (ấn bản 2), Oxford: Butterworth-Heinemann, tr. 834, ISBN 0-7506-3365-4