Фторид кислорода(II)

..

Молекулярный вес:

грамм/моль

Температура плавления:

°C

Температура разложения:

°C

Стандартная молярная теплоёмкость:

Дж×моль^-1×К^-1

Стандартная молярная энтропия:

, Дж×моль^-1×К^-1

Плотность:

г/см³

Теплота образования (ΔH⁰):

кДж/моль().

Теплота плавления (ΔНплавл):

, кДж/моль^-1

Теплота испарения (ΔНисп):

, кДж/моль^-1

Фторид кислорода(II) (OF₂) — дифторид кислорода. Представляет собой бесцветный газ, конденсирующийся при охлаждении в светло-желтую (в толстых слоях золотисто-желтую) жидкость. Фторид кислорода(II) имеет раздражающий запах несколько отличающийся от запаха фтора (смесь запаха хлорной извести и озона).

Открытие

Дифторид кислорода был открыт впервые в 1927 году. Лебо и Дамьеном, а спустя некоторое время подробно изучена Руффом и Менцелем.

Физические свойства

• Молекулярный вес: 54,00
• Температура плавления: −223,8 °C
• Температура кипения: −145,3 °C
• Температура критическая: −59,7 °C
• Температура начала разложения:
• Теплота образования (жидк) (ккал/моль): +3,90
• Теплота образования (газ) (ккал/моль): -4,39
• Теплота испарения: (ккал/моль): 2,542
• Критическое давление, атм: 49,5
• Плотность: 1,59 г/см³ (-145 °C)
• Плотность критическая:
• Теплота образования:

Химические свойства

Дифторид кислорода весьма энергичный окислитель, и в этом отношении напоминает фтор, но реакции с участием фторида кислорода(II) требуют более высокой энергии активации, поскольку на первой стадии происходит образование атомарного кислорода. Термическое разложение фторида кислорода(II) представляет собой мономолекулярную реакцию с энергией активации 41 ккал/моль. Благодаря высокой энергии активации разложения фторида кислорода(II), последнюю можно сравнительно безопасно смешивать с многими углеводородами, водородом, моноокисью углерода и др, что чрезвычайно важно в практическом плане использования фторида кислорода(II) в качестве высокоэффективного окислителя ракетного топлива. Так как фторид кислорода(II) не взрывается при смешивании с горючими материалами и при нагревании (сама по себе) то ее применение вполне безопасно.

Слабо растворяется в воде, подвергаясь гидролизу. Жидкий OF₂ неограниченно растворим в жидких фторе, кислороде и озоне.

Взаимодействие фторида кислорода(II) с металлами:

На меди, платине, золоте, серебре, фторид кислорода(II) образует лишь тончайшие пленки фторидов что позволяет использовать эти металлы в контакте с фторидом кислорода(II) при комнатной температуре. При повышении температур до 250°C происходит дополнительная реакция. Наиболее подходящими металлами являются алюминий и магний. Нержавеющие стали, никель, монель-металл, магниевомедный сплав (92/8), латунь и медь, так же мало изменяются в весе при воздействии фторида кислорода(II) в течение 1-1,5 недели при 100 °C.

Фторид кислорода(II) не действует на сухое стекло и кварц, но действует (интенсивно) на металлическую ртуть — что исключает применение ртути в приборах с фторидом кислорода(II). На смазку для газовых кранов фторид кислорода(II) действует очень медленно.

Получение

Получение фторида кислорода(II) до сих пор производят по так называемому «щелочному» способу пропусканием газообразного фтора в 2 % водный раствор гидроксида натрия(NaOH). Помимо фторида кислорода(II) в реакции происходит образование перекиси водорода, и озона

2F₂ + 2NaOH = OF₂ + 2NaF + H₂O

Возможно также получение фторида кислорода(II) электролизом водного раствора HF[1].

Применение

Основное направление для применения фторида кислорода(II) это ее использование в качестве окислителя в двухкомпонентных жидких ракетных топливах. Удельный импульс, и соответственно дальность и скорость полета ракеты при использовании фторида кислорода(II) резко возрастают. Фторид кислорода(II) один из наиболее эффективных окислителей ракетных топлив.

Имели значительный успех опыты применения фторида кислорода(II) в газодинамических химических лазерах. Имея лучшие показателе нежели фтор, фторид кислорода(II) способен занять достойное место в качестве компонента для боевого лазерного оружия высокой мощности.

Токсичность

Фторид кислорода(II) весьма токсичен и по силе превышает фосген, с другой стороны он гораздо ядовитей чем фтор, так как вызывает сильнейшее раздражение тканей организма, очень глубоко проникает и растворяется в них (глубже чем фтор), затрудняет дыхание.

См.также

• Диоксидифторид

Литература

• С.Сарнер. Химия ракетных топлив. изд «Мир», Москва, 1969.г.
• Schmidt E. W.,Harper J. T., Handling and Use of Fluoride and Fluorine-Oxygen Mixtures in Rocket Systems, Lewis Research Center, NASA SP-3037, Cleveland, Ohio, 1967.