Фторид иода(VII), IF7 — бесцветный чрезвычайно ядовитый тяжёлый газ с резким неприятным запахом, высший фторид иода, в котором атом иода проявляет степень окисления +7. Тяжелее воздуха почти в 9 раз.
| Фторид иода(VII) | |
|---|---|
| Общие | |
| Систематическое наименование |
Фторид иода(VII) |
| Традиционные названия | семифтористый иод, гептафторид иода |
| Хим. формула | IF7 |
| Рац. формула | IF7 |
| Физические свойства | |
| Молярная масса | 259,89 г/моль |
| Плотность | 3,62 г/см3 (при −145 °C); 2,7 г/см³ |
| Термические свойства | Температура |
| • плавления | 6,45 °C; 4,5 °C |
| • сублимации | 4,77 °C |
| • разложения | 200 °C |
| Мол. теплоёмк. | 135,6 Дж/(моль·К) | Энтальпия |
| • образования | −961,5 кДж/моль |
| • плавления | 4,55 кДж/моль |
| • сублимации | 27,1 кДж/моль |
| Химические свойства | Растворимость |
| • в воде | реагирует |
| Классификация | |
| Рег. номер CAS | 16921-96-3 |
| PubChem | 85645 |
| Рег. номер EINECS | 240-981-4 |
| SMILES |
FI(F)(F)(F)(F)(F)F
|
| InChI |
1S/F7I/c1-8(2,3,4,5,6)7
XRURPHMPXJDCOO-UHFFFAOYSA-N
|
| ChemSpider | 21477354 |
| Безопасность | |
| Предельная концентрация | 0,5 мг/м3 |
| ЛД50 | 14,24 мг/кг (крысы, внутривенно) |
| Токсичность | Чрезвычайно ядовит, СДЯВ |
| Пиктограммы ECB |  |
Физические свойства
До сегодняшнего дня нет единого мнения о температурах фазового перехода соединения, поскольку его сложно отчистить от примеси IOF5, который занижает температуру плавления. По некоторым данным, температура плавления соединения находится в пределах 6,4 ± 0,1°С. 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 кубической сингонии, пространственная группа Im3m, параметры ячейки a = 0,628 нм, Z = 2.
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:
- 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:
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:
- Углекислый газ сгорает в присутствии IF7 с образованием элементного иода:
- Гидролизуется водой, при этом образуется ортоиодная кислота и фтороводород:
- С некоторыми фторидами (AsF5, SbF5, BF3) образует комплексные соединения, которые вполне устойчивы до температуры около 140 °C. Предположительно, структура таких соединений ионная: IF6+·AsF6−.
- 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).
