Fluoruro de nitrógeno (III)
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|---|---|---|---|
| | |||
| General | |||
Nombre sistemático |
Fluoruro de nitrógeno(III) | ||
| nombres tradicionales | trifluoruro de nitrógeno; trifluoruro de nitrógeno | ||
| química fórmula | |||
| Rata. fórmula | |||
| Propiedades físicas | |||
| Estado | gas incoloro | ||
| Masa molar | 71,0019 g/ mol | ||
| Densidad | 3,003 kg/m³ (gas, 15°C); 1,54 -129 (líquido en el punto de ebullición) | ||
| Energía de ionización | 12,97 ± 0,01 eV [1] | ||
| Propiedades termales | |||
| La temperatura | |||
| • fusión | -206.79°C | ||
| • hirviendo | -129.01°C | ||
| Punto crítico | |||
| • la temperatura | -39.26°C | ||
| • presión | 44,72 atm | ||
| Densidad crítica | 7,92 cm³/mol | ||
| entalpía | |||
| • educación | -127 kJ/mol | ||
| Presion de vapor | 1 ± 1 atmósfera [1] | ||
| Propiedades químicas | |||
| Solubilidad | |||
| • en agua | 0,021 g/100ml | ||
| Clasificación | |||
| registro número CAS | [7783-54-2] | ||
| PubChem | 24553 | ||
| registro Número EINECS | 232-007-1 | ||
| SONRISAS | N(F)(F)F | ||
| InChI | InChI=1S/F3N/c1-4(2)3GVGCUCJTUSOZKP-UHFFFAOYSA-N | ||
| RTECS | QX1925000 | ||
| CHEBI | 30231 | ||
| un numero | 2451 | ||
| ChemSpider | 22959 | ||
| La seguridad | |||
| Iconos del BCE | |||
| NFPA 704 |
0
una
0BUEY |
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| Los datos se basan en condiciones estándar (25 °C, 100 kPa) a menos que se indique lo contrario. | |||
| Archivos multimedia en Wikimedia Commons | |||
El trifluoruro de nitrógeno (fluoruro de nitrógeno ( III) , trifluoruro de nitrógeno) es un compuesto inorgánico binario de nitrógeno y flúor con la fórmula , gas pesado tóxico incoloro, no inflamable, corrosivo para los metales, tiene un olor a moho característico y es poco soluble. en agua.
Provoca un fuerte efecto invernadero .
Se utiliza como grabador en microelectrónica.
Historia
El trifluoruro de nitrógeno fue obtenido por primera vez por Otto Raff, Fischer, Luft en 1903 por electrólisis de una solución de fluoruro de amonio en fluoruro de hidrógeno [2] .
Propiedades físicas
El trifluoruro de nitrógeno es un gas pesado tóxico incoloro , tiene un olor característico a moho, es poco soluble en agua y no reacciona con ella. Los enlaces en la molécula son prácticamente covalentes y por lo tanto las moléculas de la sustancia tienen un pequeño momento dipolar igual a 0.234 D , en comparación, el momento dipolar de la molécula polar de amoníaco es 1.47 D. Esta diferencia es causada por el hecho de que los átomos de flúor actúan como grupos atractores de electrones, atrayendo casi todos los electrones de los pares de electrones solitarios en el átomo de nitrógeno.
Propiedades químicas
Más inerte a temperatura ambiente que los otros trihaluros de nitrógeno: tricloruro de nitrógeno, tribromuro de nitrógeno y triyoduro de nitrógeno , todos ellos explosivos. Es el único trihaluro de nitrógeno con una entalpía negativa de formación de los elementos.
Es un agente oxidante fuerte pero de acción lenta, capaz de reaccionar con muchos elementos químicos, óxidos, sales y compuestos de organoelementos , y sus mezclas con gases reductores explotan cuando se calientan [3] . Oxida el cloruro de hidrógeno a cloro elemental :
.
En contacto con metales y a altas temperaturas, se transforma en tetrafluorohidrazina :
.
Cuando se calienta, es un fuerte agente fluorante. Bajo la acción del difluoruro de criptón o el pentafluoruro de flúor y antimonio se puede oxidar a la sal de tetrafluoroamonio :
.
Sin embargo, al hervir, reacciona lentamente con el agua:
![{\displaystyle {\ce {3NF_3 + 5H_2O ->[+100^oC] HNO_3 + 2NO ^ + 9HF ^))}](https://wikimedia.org/api/rest_v1/media/math/render/svg/a363e52c24747643f777354208928d792db7facc)
Conseguir
El trifluoruro de nitrógeno es un raro ejemplo de fluoruro binario , que se puede obtener directamente de los elementos solo en condiciones especiales, por ejemplo, usando una descarga eléctrica en una mezcla de gases [4] .
Un método industrial de obtención: la interacción del amoníaco con el flúor a temperaturas muy bajas. La reacción procede de acuerdo con el mecanismo de cadena de radicales:
Obtenido también por el método de Raff modificado.
Se suministra en botellas presurizadas.
La producción mundial se estima en 100 toneladas para 1992 y 4000 toneladas para 2007 .
Aplicación
El trifluoruro de nitrógeno se utiliza en el grabado con plasma de obleas de silicio. En este proceso, las moléculas de trifluoruro de nitrógeno se destruyen en el plasma de descarga luminiscente y las moléculas de flúor resultantes son un agente de grabado para el silicio , el dióxido de silicio y el nitruro de silicio . Por lo tanto, se utiliza para la fabricación de monitores LCD , células solares de película delgada y microcircuitos .
Aspectos ambientales
El trifluoruro de nitrógeno es un gas de efecto invernadero en sus propiedades y puede provocar el calentamiento global (se estima que es 17.200 veces más activo que el dióxido de carbono de la misma masa cuando se expone durante 100 años) [5] [6] , sin embargo, debido a la baja emisión volúmenes en la actualidad, su contribución al efecto invernadero no supera el 0,04% de la contribución de las emisiones antropogénicas de dióxido de carbono [7] . Según estudios, la cantidad de NF 3 en la atmósfera es de 5400 toneladas en 2008 y aumenta un 11% cada año [8] , y su vida media en la atmósfera es de 550 a 740 años.
Literatura
- Sarner S. Química de los combustibles para cohetes. — M .: Mir, 1969.
- Schmidt EW, Harper JT Manejo y uso de fluoruro y mezclas de flúor y oxígeno en sistemas de cohetes, Lewis Research Center, NASA SP-3037, Cleveland, Ohio, 1967.
- Lidin R. A. et al. Propiedades químicas de sustancias inorgánicas: Proc. asignación para universidades. - 3ra ed., rev. - M. : Química, 2000. - 480 p. — ISBN 5-7245-1163-0 .
Notas
- ↑ 1 2 http://www.cdc.gov/niosh/npg/npgd0455.html
- ↑ Otto Ruff , Joseph Fischer, Fritz Luft (1928). "Das Stickstoff-3-fluoruro". Zeitschrift für Anorganische und Allgemeine Chemie . 172 (1): 417-425. DOI : 10.1002/zaac.19281720132 .
- ↑ Enciclopedia química/Consejo editorial: Knunyants I. L. et al. - M. : Enciclopedia soviética, 1988. - T. 1 (Abl-Dar). — 623 pág.
- ↑ Lidin, PA Error: parámetro no establecido |заглавие=en la plantilla {{ publicación }} . - 1995. - Págs. 442-455. - ISBN 978-1-56700-041-2 .
- ↑ Cambio climático 2007: la base de las ciencias físicas , IPCC , < http://www.ipcc.ch/pdf/assessment-report/ar4/wg1/ar4-wg1-chapter2.pdf > . Consultado el 3 de julio de 2008. Archivado el 15 de diciembre de 2007 en Wayback Machine .
- ↑ Robson, JI; Gohar, LK, Hurley, MD, Shine, K.P. y Wallington, T. Espectro IR revisado, eficiencia radiativa y potencial de calentamiento global del trifluoruro de nitrógeno (en
) // Geophys. Res. Letón. : diario. - 2006. - T. 33 . -doi : 10.1029/ 2006GL026210 . Archivado desde el original el 29 de marzo de 2012. - ↑ Potente gas de efecto invernadero más común en la atmósfera de lo estimado. Comunicado de la NASA 08-268 . Consultado el 28 de octubre de 2008. Archivado desde el original el 28 de octubre de 2008.
- ↑ Weiss, Ray F.; Jens Mühle, Peter K. Salameh, Christina M. Harth. Trifluoruro de nitrógeno en la atmósfera global // Geophysical Research Letters : diario. - 2008. - 31 de octubre ( vol. 35 ). — Pág. 3 págs. . -doi : 10.1029 / 2008GL035913 .