二氟化二氧
化学化合物
二氟化二氧是化學式為O2F2的無機化合物，常壓下熔點為-154°C。固態為黃色，液體為紅色。它是極強的氧化劑，非常不穩定，在-160°C會緩慢分解為OF2和O2（4%/天）。[1]遇有機物、水和氨氣等大多數化合物都會爆炸。暱稱"FOOF"。
| 二氟化二氧 | |
|---|---|
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| 別名 | 二氧化二氟 氟化氧(I) |
| 識別 | |
| 縮寫 | FOOF |
| CAS號 | 7783-44-0 
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| PubChem | 123257 |
| ChemSpider | 109870 |
| SMILES |
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| InChI |
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| InChIKey | REAOZOPEJGPVCB-UHFFFAOYAK |
| Gmelin | 1570 |
| ChEBI | 47866 |
| 性質 | |
| 化學式 | O2F2 |
| 莫耳質量 | 69.996 g·mol⁻¹ |
| 熔點 | −154 °C |
| 沸點 | −57 °C (估計) |
| 溶解性（其他溶劑） | 分解 |
| 相關物質 | |
| 相關化學品 | OF2、FClO2、S2Cl2 |
| 若非註明，所有數據均出自標準狀態（25 ℃，100 kPa）下。 | |
製備
二氟化二氧首先由Otto Ruff在1933年製得，方法為低壓下，對1:1氟氣和氧氣的混合物通電（25-30mA、2.1-2.4kV）。[2]
結構
O2F2和OF2中，氧原子都具有不尋常的正氧化態，前者中為+1，後者中為+2。
二氟化二氧的結構類似於過氧化氫（H2O2），分子中的二面角較大，接近於90°，與價層電子對互斥理論預測的結構相符。O−O鍵長只比氧氣中O=O的鍵長120.9pm大不到1pm，被認為存在O-O三鍵，而且由於F孤對電子與O-O的π軌道相互作用的緣故，O-F鍵鍵能較低。[3]類似的作用存在於F-F鍵能較低的氟氣分子中。
反應
二氟化二氧的反應主要基於它的強氧化性及不穩定性。所有關於它的反應必須在−100°C左右進行，否則二氟化二氧會分解。[4]
它與BF3和PF5反應都會生成相應的二氧基正離子的鹽：[1]
- 2O2F2 + 2PF5 → 2[O2+]PF6− + F2
與鈾和鈽的氧化物反應則生成相應的六氟化物。[5]
用處
二氟化二氧目前沒有實際用途，但有理論研究。二氟化二氧可以在史無前例的低溫下合成六氟化鈽，而之前的製備方法都需要會讓六氟化鈽分解的高溫。[6]
另見
參考資料
- ^ 1.0 1.1 Holleman, A. F.; Wiberg, E. "Inorganic Chemistry" Academic Press: San Diego, 2001. ISBN 0-12-352651-5.
- ^ Otto Ruff, W. Menzel. Neue Sauerstofffluoride: O2F2 und OF. Zeitschrift für anorganische und allgemeine Chemie. 1933), 211 (1-2): 204–208. doi:10.1002/zaac.19332110122.
- ^ Bridgeman, A. J., Rothery, J. "Bonding in mixed halogen and hydrogen peroxides" Journal of the Chemical Society, Dalton Transactions, 1999, 4077-4082. DOI:10.1039/a904968a
- ^ Streng, A. G. The Chemical Properties of Dioxygen Difluoride. Journal of the American Chemical Society (American Chemical Society (ACS)). 1963, 85 (10): 1380–1385. ISSN 0002-7863. doi:10.1021/ja00893a004.
- ^ Atwood, David A., Fluorine: Inorganic ChemistryBased in part on the article Fluorine: Inorganic Chemistry by Darryl D. DesMarteau, Charles W. Bauknight, Jr., & Todd E. Mlsna which appeared in theEncyclopedia of Inorganic Chemistry, First Edition., Chichester, UK: John Wiley & Sons, Ltd, 2006-03-15, doi:10.1002/0470862106.ia076
- ^ Malm, J. G.; Eller, P. G.; Asprey, L. B. Low temperature synthesis of plutonium hexafluoride using dioxygen difluoride. Journal of the American Chemical Society. 1984, 106 (9): 2726–2727. doi:10.1021/ja00321a056.