PROFILPELAJAR.COM

Фторид хлора(V)
Фторид хлора(V)
Общие
Систематическое; наименование	Пентафторид хлора
Хим. формула	ClF5
Физические свойства
Состояние	бесцветный газ
Молярная масса	130,445 г/моль
Плотность	0,0045 г/см³
Термические свойства
	Температура
• плавления	−103 °C
• кипения	−13,1 °C
	Энтальпия
• образования	−238,49 кДж/моль
Химические свойства
	Растворимость
• в воде	гидролиз
Классификация
Рег. номер CAS	13637-63-3
PubChem	61654
Рег. номер EINECS	237-123-6
SMILES	FCl(F)(F)(F)F
InChI	InChI=1S/ClF5/c2-1(3,4,5)6 KNSWNNXPAWSACI-UHFFFAOYSA-N
RTECS	FO2975000
ChemSpider	55559
	Приведены данные для стандартных условий (25 °C, 100 кПа), если не указано иное.
	Медиафайлы на Викискладе

Фтори́д хло́ра(V) (пентафтори́д хло́ра, пятифто́ристый хлор) — Cl F₅, соединение хлора с фтором, представляющее собой при комнатной температуре бесцветный ядовитый тяжёлый газ с сильным раздражающим запахом. Конденсируется при охлаждении до −13 °C (или при увеличении давления) в бесцветную жидкость. Впервые синтезирован в 1963 году.

Физические свойства

Температура плавления −103 °C, кипения −13,1 °C. В газовой фазе бесцветен, конденсируется в мутно-белую жидкость и в белые кристаллы. Давление паров в диапазоне от −80 до 25 °C зависит от абсолютной температуры как lg P_{мм рт.ст.} = 7,2683 − 1137,16/T. Плотность в жидкой фазе при −23 °C равна 1,922 г/см³, в диапазоне от −80 до −23 °C изменяется как 2,696 г/см³ − 3,08⋅10⁻³ T (K)^[1].

Химические свойства

Сильный окислитель и очень сильный фторирующий агент. Реагирует с водой, взаимодействует со всеми элементами, кроме фтора, кислорода, азота и инертных газов^[1]:

{\mathsf {ClF_{5}+3H_{2}O\ \xrightarrow {} \ 5HF+HClO_{3}}}

При нагревании разлагается в ClF₃ и F₂:

{\mathsf {ClF_{5}\rightarrow ClF_{3}\uparrow +F_{2}\uparrow }}

С диоксидом кремния при комнатной температуре переходит во фторид кремния(IV)^[2]:

{\mathsf {4ClF_{5}+5SiO_{2}\rightarrow 5SiF_{4}+2Cl_{2}+5O_{2}}}

Под действием ультрафиолетового излучения вступает во взаимодействие с PtF₆, при этом образуется смесь ClF₆PtF₆ и ClF₄PtF₆^[3]:

{\mathsf {2PtF_{6}+2ClF_{5}\rightarrow ClF_{6}[PtF_{6}]+ClF_{4}[PtF_{6}]}}

Получение

Реакция трифторида хлора с газообразным фтором при высоких температуре и давлении:

{\mathsf {ClF_{3}+F_{2}\longrightarrow ClF_{5}\uparrow }}

Синтез из элементов при 350 °C и давлении 250 атм (фотохимическая активация позволяет снизить давление синтеза до 1 атм).
Фторирование соединений вида Me[ClF₄] (Me = K, Rb, Cs).
Электролиз раствора ClF₃ в HF.

Применение

Применяется как фторирующий агент, но используется редко, так как не имеет преимуществ перед трифторидом хлора. В США было предложено использовать его как компонент ракетного топлива, высококипящий окислитель, однако по данным на 1981 года работы по этой теме находились на стадии стендовых и лабораторных испытаний^[4].

Токсичность

Очень токсичен, ядовитый удушающий газ.

Примечания

↑ ¹ ² 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. Chlorine pentafluoride. Preparation and Properties (англ.) // Inorganic Chemistry^[англ.] : journal. — 1967. — Vol. 6, no. 10. — P. 1918—1919. — doi:10.1021/ic50056a036.
↑ Лидин, 2000, с. 264.
↑ FreePatentsOnline — Ionic Interhalogen Oxidizing Agent and Method (неопр.). Дата обращения: 11 октября 2010. Архивировано 4 марта 2016 года.
↑ Пентафторид хлора // Космонавтика. Энциклопедия / Гл. ред. В. П. Глушко. — Москва: Советская энциклопедия, 1985. — С. 290. — 528 с.

Литература

Николаев Н. С., Суховерхов В. Ф., Шишков В. Д., Аленчикова И. Ф. Химия галоидных соединений фтора. М.: Наука, 1968.
Лидин Р. А. и др. Химические свойства неорганических веществ: Учеб. пособие для вузов. — 3-е изд., испр. — М.: Химия, 2000. — 480 с. — ISBN 5-7245-1163-0.