Фторид хлора(I) — ClF, неорганическое бинарное соединение хлора с фтором, представляющее собой при комнатной температуре бесцветный ядовитый тяжёлый газ с сильным раздражающим запахом. Конденсируется при охлаждении до −100 °C в жидкость бледно-жёлтого цвета. Многие свойства сходны со свойствами фтора и хлора.
| Фторид хлора(I) | |
|---|---|
| Общие | |
| Систематическое наименование |
Фторид хлора (I) |
| Хим. формула | ClF |
| Физические свойства | |
| Состояние | бледно-жёлтый газ |
| Молярная масса | 54,45 г/моль |
| Плотность | (жидкость, −100 °C) 1,62 г/см³ |
| Термические свойства | Температура |
| • плавления | −155,6 °C |
| • кипения | −100,1 °C |
| Классификация | |
| Рег. номер CAS | 7790-89-8 |
| PubChem | 123266 |
| Рег. номер EINECS | 232-229-9 |
| SMILES |
FCl
|
| InChI |
1S/ClF/c1-2
OMRRUNXAWXNVFW-UHFFFAOYSA-N
|
| ChEBI | 30121 |
| ChemSpider | 109879 |
| Безопасность | |
| Токсичность | ядовит, сильный окислитель |
| Пиктограммы ECB |   |
| NFPA 704 |
|
Физико-химические свойства
| Свойство | Значение |
|---|---|
| Диэлектрическая проницаемость | 0,881 |
| Энтальпия образования (298К, в газовой фазе) | −56,5 кДж/моль |
| Энтропия образования (298К, в газовой фазе) | 217,91 Дж/(моль·К) |
| Энтальпия парообразования | 20,16 кДж/моль |
| Теплоёмкость (298К, в газовой фазе) | 32,22 Дж/(моль·К) |
В ИК-спектрах наблюдается полоса поглощения 747 см−1 (для твёрдого вещества).
Методы получения
- Одним из методов получения фторида хлора является метод, предложенный Доманжем и Хейдорфером. В этом методе через аппарат, состоящий из медных трубок, пропускают смесь хлора и фтора в соотношении 1:1 при 220—230 °C:
- Cl2 + F2 → 2ClF
- ClF также получают из трифторида хлора и хлора. Так как в настоящее время трифторид хлора производится в промышленном масштабе, то этот метод получил большое распространение:
- ClF3 + Cl2 → 3 ClF
Химические свойства
Химически очень активное вещество; по своей активности в некоторых реакциях превосходит фтор. Хороший фторирующий агент. За счёт того, что атом хлора находится в степени окисления +1, проявляет сильные окислительные свойства.
- Реагирует с водой с образованием свободных кислорода и хлора:
- 4ClF + 2H2O → 2Cl2 + O2 + 4HF
- При нагревании очень активно реагирует с водородом. При этом образуются фтороводород и хлороводород:
- ClF + H2 → HCl + HF
- Реагирует с хлоридами металлов с образованием фторидов и хлора:
- NaCl + ClF → NaF + Cl2
- При взаимодействии с простыми веществами образуются фториды:
- Br2 + 6ClF → 2BrF3 + 3Cl2
- Si + 4ClF → SiF4 + 2Cl2
- W + 6ClF → WF6 + 3Cl2
- С монооксидом углерода проходит реакция хлорфторирования:
- CO + ClF → COClF
- С фторидами Cs, Rb и K под высоким давлением образуются бесцветные устойчивые до 200 °C соли:
- CsF + ClF → CsClF2
- Необычное полимерное соединение фиолетового цвета состава (F3ClO2)n было получено при взаимодействии ClF и O2F2:
- nClF + nO2F2 → (F3ClO2)n
Применение
- Применяется как фторирующий агент в органическом синтезе, а также как хлорирующий агент.
- Также достаточно перспективно использование монофторида хлора для очистки фторидов урана:
- 4ClF + UO2F2 → O2 + 2Cl2 + UF6
Токсичность
Фторид хлора(I) весьма ядовит, обладает удушающим действием (СДЯВ). Как и все интергалогены, является сильным окислителем. ПДК в рабочей зоне — 0,5 мг/м³.
