Трифторид-оксид хлора

Трёхфтористый оксид хлора - химическое соединение, оксофторид с химической формулой ClOF₃. Представляет собой коррозийную бесцветную жидкость. Было тайно разработано в качестве окислителя ракетного топлива.

Производство трёхфтористого оксида хлора первоначально осуществлялось компанией Rocketdyne^[1] путем обработки оксида хлора(I) фтором. Другие вещества, которые могут вступать в реакцию с фтором, включают хлорит натрия NaClO₂ и нитрат хлора Cl−O−NO₂. Первым опубликованным способом получения была реакция оксида хлора(I) с дифторидом кислорода OF₂. Другими способами получения являются реакции между ClO₂F или ClO₃F и фторидами хлора.^[2] Более безопасным подходом является использование нитрата хлора с фтором.

Трёхфтористый оксид хлора может фторировать и добавлять кислород в ходе одной и той же реакции, взаимодействуя с пентафторидом молибдена, тетрафторидом кремния, тетрафторгидразином (при температуре выше 100 °C), HNF₂ и F₂NCOF. Из HNF₂ основным результатом был NF₃O. Из MoF₅ - MoF₆ и MoOF₄. Он взрывоопасно реагирует с углеводородами. При небольшом количестве воды ClO₂F образуется вместе с HF. При температуре выше 280°C ClOF₃ разлагается на кислород и трифторид хлора.^[1]

Температура кипения оксида трифторида хлора составляет 29°C.^[3]

Форма молекулы представляет собой тригональную бипирамиду с двумя атомами фтора вверху и внизу (apex) (Fa) и электронной парой, кислородом и фтором (F_e) на экваторе.^[4] Длина связи Cl=O составляет 1,405 Å, Cl-F_e - 1,603 Å, остальные Cl-F_a - 1,713 Å, ∠F_eClO=109°, ∠F_aClO=95°, ∠F_aClF_e=88°. Молекула поляризована, Cl имеет заряд +1,76, O -0,53, экваториальный F -0,31 и апексный F -0,46. Суммарный дипольный момент равен 1,74 D.^[5]

1. ↑ ^{1 2} Advances in inorganic chemistry and radiochemistry / H. J. Emeléus, A. G. Sharpe. — New York: Academic Press, 1976. — Т. 18. — 414 с. — (Advances in inorganic chemistry and radiochemistry). — ISBN 978-0-08-057867-5.
2. ↑ H. J. Emele´us, A. G. Sharpe. Advances in inorganic chemistry and radiochemistry. — Burlington: Elsevier, 1983. — Т. v.27. — 345 с. — (Advances in Inorganic Chemistry). — ISBN 978-0-08-057876-7, 978-0-12-023627-5.
3. ↑ Donald Pilipovich, C. B. Lindahl, Carl J. Schack, R. D. Wilson, Karl O. Christe. Chlorine trifluoride oxide. I. Preparation and properties (англ.) // Inorganic Chemistry. — 1972-09. — Vol. 11, iss. 9. — P. 2189–2192. — ISSN 0020-1669. — doi:10.1021/ic50115a040.
4. ↑ K.O. Christe, C.J. Schack. Chlorine Oxyfluorides (англ.) // Advances in Inorganic Chemistry and Radiochemistry. — Elsevier, 1976. — Vol. 18. — P. 319–398. — ISBN 978-0-12-023618-3. — doi:10.1016/s0065-2792(08)60033-3. isbn 9780120236183..
5. ↑ Heinz Oberhammer, Karl O. Christe. Gas-phase structure of chlorine trifluoride oxide, ClF3O (англ.) // Inorganic Chemistry. — 1982-01. — Vol. 21, iss. 1. — P. 273–275. — ISSN 0020-1669. — doi:10.1021/ic00131a050.