Фториды

Фтори'ды, соединения фтора с другими элементами. Ф. элементов I и II групп преиодической системы Менделеева — твердые вещества с ионной связью элемент — фтор; Ф.          большинства элементов VI—VII групп — газы с ковалентной связью элемент — фтор; соединения, содержащие связь C—F, образуют многочисленный класс фторорганических соединений ; высшие Ф. многих металлов (U, V, Mo, W, Re и др.) — летучие вещества. Ф. встречаются в природе (см. Фториды природные ). По химическим свойствам Ф. галогенов, инертных газов, кислорода и азота, а также многих др. элементов в высших степенях окисления (например, PtF₅ , CoF₃ , AgF₂ ) — окислители; Ф. мышьяка, сурьмы, бора — сильные льюисовские кислоты (см. Кислоты и основания ).

  Получить Ф. можно взаимодействием фтора с элементами, действием фтористого водорода на металлы и другими способами.

  Широкое применение находят фтористый водород, фториды кислорода, фториды азота. Ф. хлора ClF₃ и ClF₅ — окислители ракетных топлив; кроме того, ClF₃ служит фторирующим агентом для получения гексафторида урана UF₆ , применяемого в атомной промышленности для изотопов разделения урана; летучие Ф. металлов используются для нанесения металлических покрытий. Ф. лития, магния, кальция, стронция, бария и др. металллов применяют в качестве сырья для производства оптических стёкол. См. также Криолит .

  Лит. см. при ст. Фтор .

  А. В. Пакратов.

Фториды азота

Фтори'ды азо'та, неорганические соединения, содержащие связь N—F, например трифторид азота NF₃ , тетрафторгидразин N₂ F₄ , дифторамин NF₂ H, фтористый нитрозил FNO и др. Ф. а. — бесцветные газы со специфическим запахом. При нагревании разлагаются на элементы или трифторид азота и азот (за исключением NF₃ и FNO). Проявляют свойства сильных окислителей. С органическими соединениями некоторые Ф. а. образуют многочисленные органические вещества, содержащие группы —NF₂ и —NONF. Особенность Ф. а. состоит в том, что при взаимодействии с сильными льюисовскими кислотами (см. Кислоты и основания ) они образуют соли с фторазотными катионами

, , , F₂ NO⁺ .

  Трифторид азота, NF₃ — газ; t_пл — 208,5°С, t_kип — 129,1°С. Окислительная способность проявляется при высоких температурах. Превращается в тетрафторгидразин при повышенных температурах и в присутствии меди, железа, ртути или угля. Получается электролизом расплава дифторида аммония или фторированием азотсодержащих веществ. Применяется в производстве тетрафторгидразина.

  Тетрафторгидразин, N₂ F₄ — газ; t_пл — 161,5°С, t_kип — 74,2°С. Способен к диссоциации: N₂ F₄ Û 2NF₂ . При 150°С и давлении 0,1 Мн/м² (1 кгс/см² ) степень диссоциации 0,2. Диссоциация N₂ F₄ обусловливает его дифтораминирующее действие, которое проявляется, например, в присоединении к олефинам:

. Тетрафторгидразин получается конверсией трифторида азота над углём (промышленный метод), разложением NF₂ H или окислением его растворов. Применяется для синтеза органических дифтораминосоединений.

  Дифторамин, NF₂ H — газ; t_пл — 116°С, t_kип — 23°С. Взрывается при ударе (особенно в жидком и твёрдом состояниях). Проявляет амфотерные свойства. В реакциях действует как дифтораминирующий агент. Получается действием серной кислоты на дифтораминомочевину (продукт фторирования мочевины) или на трифенилметил дифторамин, синтезируемый из N₂ F₄ и трифенилметилхлорида в присутствии ртути. Применяется для синтеза органических дифтораминосоединений.

  Лит.: Панкратов А. В., Химия фторидов азота, М., 1973.

  А. В. Панкратов.

Фториды галогенов

Фтори'ды галоге'нов, соединения фтора с др. галогенами. Известны следующие Ф. г.: CIF, CIF₃ , CIF₅ , BrF, BrF₃ , BrF₅ , IF, IF₅ и IF₇ . Подробно см. в ст. Межгалогенные соединения .

Фториды кислорода

Фтори'ды кислоро'да, соединения, содержащие связь О—F, например дифторид OF₂ , монофторид (диоксофторид) O₂ F₂ , нитрат фтора FNO₃ , перхлорат фтора FClO₄ . Фтор с кислородом образует в тлеющем разряде смесь стабильных радикалов F—O—O и атомов фтора; при конденсации этой смеси при —96°С образуются высшие фториды кислорода — O₂ F₂ , O₃ F₂ и др., стабильные лишь при низких температурах.

  Все Ф. к. обладают сильной окислительной способностью.

  Дифторид кислорода, OF₂ — бесцветный газ с резким специфическим запахом, сильно токсичен; плотность 1,521 г/см³ при — 145°С, t_пл — 224°С, t_kип — 145°С. OFa медленно разлагается на элементы при температуре около 200°С. Чистый дифторид кислорода не взрывается. Слабо растворяется в воде, подвергаясь гидролизу. Жидкий OF₂ неограниченно растворим в жидких фторе, кислороде и озоне. По химическим свойствам OF₂ — сильный окислитель; он фторирует металлы при слабом нагревании; с водой, водородом, галогенами реагирует со взрывом при инициировании искрой или при нагревании. OF₂ получается фторированием водного раствора едких натра или кали: 2F₂ + 2NaOH = OF₂ + 2NaF + H₂ O, а также электролизом водного раствора HF.

  Монофторид кислорода, диоксофторид, оксид фтора, O₂ F₂ — соединение нестабильно. При взаимодействии с льюисовскими кислотами (см. Кислоты и основания ) образует соли диоксигенильного катиона O₂⁺ , например: O₂ F₂ + SbF₅ = O₂ SbF₆ + ¹ /₂ F₂ . Получают из смеси фтора с кислородом в тлеющем разряде при температуре — 196°С. Применяют в лаборатории как сильный фторирующий и окисляющий агент.

  Лит. см. при ст. Фтор .

  А. В. Панкратов.

Фториды природные

Фтори'ды приро'дные, класс минералов, природные соединения элементов Na, К, Ca, Mg, Al, редкоземельных элементов (TR), реже Cs, Sr, Pb, Bi, В с фтором. Известно около 35 Ф. п. Различают простые Ф. п.: группа виллиомита — NaF, флюорита — CaF₂ , селлаита — MgF₂ , флюоцерита — (Ce, La) F₃ , и комплексные, в которых комплексообразователями являются В, Al, Mg, TR, Si, а роль адденда выполняет фтор: группа авогадрита — (К, CS)[BF₄ ], криолита — Na₃ [AlF₆ ], гагаринита — NaCa [TRF₆ ], нейборита — Na [MgF₆ ], веберита — Na₂ [MgAlF₇ ], томсенолита — NaCa [AlF₆ ]·H₂ O, малладрита — Na₂ SiF₆ ] и др. Наиболее распространён в природе флюорит .

  Ф. п. бесцветны или окрашены в светлые тона, прозрачные или просвечивающие, со стеклянным блеском, низкой твёрдостью (2—5 по минералогической шкале), плотностью (2000—3180 кг/м³ исключение составляют фториды редких земель) и весьма низкими показателями преломления (1,30—1,50; у флюоцерита 1,61).