Kripton-difluorid

Sablon:Chembox A kripton-difluorid (Sablon:Chem) kripton és fluor vegyülete. Ez volt az első felfedezett kriptonvegyület. Illékony, színtelen szilárd anyag. Szerkezete lineáris, a Kr–F távolság 188,9 pm. Erős Lewis-savakkal reagálva Sablon:Chem és Sablon:Chem kationokat ad.

Atomizációs energiája ($\mathrm{K}\mathrm{r}\mathrm{F}{\phantom{A}}_2(\mathrm{g})⟶\mathrm{K}\mathrm{r}(\mathrm{g})+\mathrm{F}{\phantom{A}}_2(\mathrm{g})$) Sablon:Cvt, vagyis a Kr–F kötési energia csak Sablon:Cvt, ami az izolált fluoridok közt a legalacsonyabb. A fluor F–F kötése is erősebb, 36 kcal/mol. Így a Sablon:Chem jó atomosfluor-forrás. Termikusan instabil, óránként mennyisége 10%-kal csökken szobahőmérsékleten. A kripton-difluorid endoterm, keletkezési hője 14,4 ± 0,8 kcal/mol 93 °C-on.

Szintézis

A kripton-difluorid számos módon előállítható, például elektromos kisütéssel, fotoionizációval, forró dróttal és protonbombázással. A termék Sablon:Adat-on tárolható bomlás nélkül.

Elektromos kisütés

Az elektromos kisütés volt a kripton-difluorid-előállítás első módja. Az egyetlen olyan kísérletben is használva volt, melyben kripton-tetrafluoridról számoltak be, de ennek azonosítása tévesnek bizonyult. Ez sok energiát visz át az 1:1–2:1 arányú Sablon:Chem–Kr keveréken 40-60 torr nyomáson. Így mintegy Sablon:Adat állítható elő. A módszer azonban változó mennyiségben állítja elő a kripton-difluoridot.

Protonbombázás

Protonbombázás Sablon:Chem-termelésre való használata mintegy Sablon:Szám maximális termelési sebességet ad. Ez Kr–Sablon:Chem keverék 10 MeV energiájú protonokból álló sugárral való bombázását jelenti mintegy 133 K-en. Gyors módszer sok Sablon:Chem előállítására, de nagy energiájú protonokat igényel, melyek általában ciklotronból származnak.

Fotoionizáció

Lucia V. Streng 1963-ban számolt be sikeres fotokémiai kripton-difluorid-szintézisről, J. Slivnik 1975-ben számolt be róla ismét. E folyamat UV-sugárzást használ, és maximum 1,22 g/h előállítására képes. Az ideális hullámhosszok 303-313 nm közt vannak. Az erősebb UV-sugárzás a Sablon:Chem-termelést csökkentik. Pyrex üveg, Vycor vagy kvarc használata növeli a mennyiséget, mivel elzárják a rövidebb hullámokat. S. A. Kinkead et al. kísérleteiben kimutatták, hoy a kvarc (UV-elnyelés 170 nm-től) 158, a Vycor 7913 (210 nm) 204, a Pyrex 7740 (280 nm) 507 mg/h-t állított elő. Tehát a magasabb energiájú ultraibolya fény jelentősen csökkenti a termelést. A fotokémiai Sablon:Chem-termelés ideális körülményei 77 K hőmérsékleten vannak, ahol a kripton szilárd, a fluor folyékony. Azonban a módszer folyékony fluor kezelését igényli, és ez túlnyomás esetén kikerülhet a légkörbe.

Forró drót

E módszer szilárd kriptont használ tőle néhány cm-re futó forró dróttal, melyen át a fluor halad. A drót áramerőssége nagy, így 680 °C hőmérsékletre hevül. Így a fluor atomokra bomlik, melyek a szilárd kriptonnal reagálnak. Ideális esetben maximális termelése 6 g/h. Ehhez a drót és a kripton távolsága 1 cm, így a hőmérsékleti gradiens mintegy Sablon:Adat. Hátránya a dróton át haladó elektromos áram mennyisége, mely miatt nem megfelelő felépítés esetén veszélyes.

Szerkezet

β-Sablon:Chem

A szilárd kripton-difluorid α- és β-fázisban létezhet. A β-Sablon:Chem általában 193 K felett létezik, az α-Sablon:Chem alacsonyabb hőmérsékleten stabil. Utóbbi elemi cellája tércentrált tetragonális.

Kémia

A kripton-difluorid elsősorban erős oxidáló- és fluorozószer: például az aranyat arany(V)-té oxidálhatja. Erősebb az elemi fluornál is a Kr–F kisebb kötési energiája miatt, a Sablon:Chem/Kr redoxipotenciálja +3,5 V, így ez a legerősebb ismert oxidálószer, de feltehetően a [[kripton-tetrafluorid|Sablon:Chem]] erősebb lehet:

$7\mathrm{K}\mathrm{r}\mathrm{F}{\phantom{A}}_2(\mathrm{g})+2\mathrm{A}\mathrm{u}(\mathrm{s})⟶2\mathrm{K}\mathrm{r}\mathrm{F}{\phantom{A}}^{+}\mathrm{A}\mathrm{u}\mathrm{F}{\phantom{A}}_6{\phantom{A}}^{-}(\mathrm{s})+5\mathrm{K}\mathrm{r}(\mathrm{g})$

A Sablon:Chem 60 °C-on arany-pentafluoriddá, kriptonná és fluorrá bomlik:

$\mathrm{K}\mathrm{r}\mathrm{F}{\phantom{A}}^{+}\mathrm{A}\mathrm{u}\mathrm{F}{\phantom{A}}_6{\phantom{A}}^{-}⟶\mathrm{A}\mathrm{u}\mathrm{F}{\phantom{A}}_5(\mathrm{s})+\mathrm{K}\mathrm{r}(\mathrm{g})+\mathrm{F}{\phantom{A}}_2(\mathrm{g})$

A Sablon:Chem a xenont xenon-hexafluoriddá oxidálja:

$3\mathrm{K}\mathrm{r}\mathrm{F}{\phantom{A}}_2+\mathrm{X}\mathrm{e}⟶\mathrm{X}\mathrm{e}\mathrm{F}{\phantom{A}}_6+3\mathrm{K}\mathrm{r}$

A Sablon:Chem használatos az igen reaktív Sablon:Chem ion előállítására. A Sablon:Chem reagál az Sablon:Chem-dal Sablon:Chem képződésével. A Sablon:Chem ion képes oxidálni a [[bróm-pentafluorid|Sablon:Chem]]-ot és a [[klór-pentafluorid|Sablon:Chem]]-ot Sablon:Chem, illetve Sablon:Chem ionokká.

A Sablon:Chem képes az ezüstöt +3 oxidációs számig oxidálni, az elemi ezüst vagy az AgF -ból [[ezüst(III)-fluorid|Sablon:Chem]]-ot állít elő.

Egy Sablon:Chem γ-sugarakkal való besugárzása ibolya színű kripton-monofluorid gyököt (KrF•) ad, melyet ESR spektroszkópiával fedeztek fel W. E. Falconer és társai. A kristályrácsban lévő gyök 77 K-en stabil, 120 K-en bomlik.

Források

• Sablon:Greenwood&Earnshaw
• NIST Chemistry WebBook: krypton difluoride

Kapcsolódó szócikkek

• Kripton-fluorid-lézer