Русская Википедия:Фторид иода(VII)

Содержание

Текст

Текст

Текст

Текст

Текст

Текст

Текст

Текст

Текст

Шаблон:Вещество Фтори́д ио́да(VII) (гептафтори́д ио́да, семифто́ристый ио́д), IF₇ — бесцветный чрезвычайно ядовитый тяжёлый газ (при 20 °C) с резким неприятным запахом, высший фторид иода, в котором атом иода проявляет степень окисления +7. Тяжелее воздуха почти в 9 раз.

Физические свойства

До сегодняшнего дня нет единого мнения о температурах фазового перехода соединения, поскольку его сложно очистить от примеси IOF₅, который занижает температуру плавления. По некоторым данным, температура плавления соединения находится в пределах 6,4 ± 0,1 °C. По другим данным, вещество возгоняется при 4,77 °C.

Свойство	Значение
Энтальпия образования (298 К, в газовой фазе)	−122,22 кДж/моль; по другим данным −229,80 кДж/моль или −961,5 кДж/моль;
Энтропия образования (300 К, в газовой фазе)	355,16 Дж/(моль·К); по другим данным 353,0 Дж/(моль·К)
Теплоёмкость при постоянном давлении (300 К, в газовой фазе)	137,09 Дж/(моль·К); по другим данным 135,6 Дж/(моль·К)

Кристаллизуется в двух модификациях, из которых выше −125 °C устойчивы кристаллы Шаблон:Крист.

Строение

Пентагонально-бипирамидальное строение молекулы подтверждено спектроскопически при помощи ИК, КР и ЯМР-¹⁹F спектроскопии.

Методы получения

• Известен метод получения гептафторида взаимодействием иода с фторидами металлов, например, фторидом серебра. Такую реакцию впервые наблюдал Каммерер. Однако в таких условиях также получается пентафторид иода:

<math>\mathsf{I_2 + 14AgF \rightarrow 2IF_7 + 14Ag}</math>

• Также применяется метод получения из простых веществ. Для этого фтор пропускают над иодом в платиновом реакторе. Сначала образуется пентафторид иода, который при 270 °C реагирует с фтором и образует гептафторид.

<math>\mathsf{I_2 + 5F_2 \rightarrow 2IF_5}</math>

<math>\mathsf{IF_5 + F_2 \rightarrow IF_7}</math>

• Чаще всего применяют взаимодействие пентафторида иода с фтором, при этом проходят процессы, аналогичные второй стадии предыдущего метода.
• Продукт, полученный вышеописанными методами, обычно загрязнён примесью IOF₅ за счёт гидролиза IF₇ следами воды, содержащейся в иоде. Поэтому для получения чистого продукта можно применять метод взаимодействия фтора с тщательно обезвоженными иодидами (их легче осушить, чем элементный иод) при 150—300 °C. Например:

<math>\mathsf{PdI_2 + 9F_2 \rightarrow 2IF_7 + PdF_4}</math>

Химические свойства

Химические свойства гептафторида иода во многом схожи со свойствами трифторида хлора. Химически чрезвычайно активен и агрессивен к большинству материалов. Сильный окислитель.

• Достаточно часто в начале реакции молекула гептафторида отщепляет 2 атома фтора, которые участвуют в дальнейшей реакции, а IF₅ выделяется с продуктами:

<math>\mathsf{2B + 3IF_7 \rightarrow 2BF_3 + 3IF_5}</math>

• Углекислый газ сгорает в присутствии IF₇ с образованием элементного иода:

<math>\mathsf{7CO_2 + 4IF_7 \rightarrow 2I_2 + 7CF_4 + 7O_2}</math>

• Гидролизуется водой, при этом образуется ортоиодная кислота и фтороводород:

<math>\mathsf{IF_7 + 6H_2O \rightarrow H_5IO_6 + 7HF}</math>

• Реагирует с диоксидом кремния и стеклом с образованием оксопентафторида иода и тетрафторида кремния:

<math>\mathsf{2IF_7 + SiO_2 \rightarrow SiF_4 + 2IOF_5}</math>

• С некоторыми фторидами (AsF₅, SbF₅, BF₃) образует комплексные соединения, которые вполне устойчивы до температуры около 140 °C. Предположительно, структура таких соединений ионная: IF₆⁺·AsF₆⁻.

<math>\mathsf{IF_7 + AsF_5 \rightarrow IF_6[AsF_6]}</math>

• При нагревании до 200 °C медленно диссоциирует на низшие фториды иода и F₂.

• Органические соединения при контакте с гептафторидом иода воспламеняются или взрываются с образованием множества различных продуктов, которые обычно не полностью идентифицированы.

Применение

Нашёл некоторое применение в органическом синтезе.

Токсикология

Гептафторид иода — едкое, весьма токсичное вещество, обладающее удушающим действием. Как и все производные иода со степенью окисления +7, является сильным окислителем. В высоких концентрациях фторид иода(VII) очень сильно раздражает кожу и слизистые оболочки.

ПДК в рабочей зоне — 0,5 мг/м³ (по фтору).

Литература

• Шаблон:Книга
• Шаблон:ХЭ