Difluorek ditlenu

Difluorek ditlenu, O
2F
2 – nieorganiczny związek chemiczny, występuje pod postacią pomarańczowego ciała stałego, które w temperaturze −163 °C topi się, tworząc ciecz czerwonej barwy^[3]. Jest silnym utleniaczem i rozkłada się do OF
2 i tlenu już w temperaturze −160 °C (4% na dzień)^[4].

Difluorek ditlenu

Nazewnictwo Nomenklatura systematyczna (IUPAC) konst. difluorek ditlenu[1] podst. difluorodioksydan[1] addyt. bis(fluorydotlen)(O—O)[1]
Ogólne informacje
Wzór sumaryczny	F2O2
Inne wzory	O2F2, FOOF
Masa molowa	70,00 g/mol
Wygląd	pomarańczowe ciało stałe (poniżej −163 °C)
Identyfikacja
Numer CAS	7783-44-0
PubChem	123257
SMILES O(OF)F
InChI InChI=1S/F2O2/c1-3-4-2 InChIKey REAOZOPEJGPVCB-UHFFFAOYSA-N
Właściwości Temperatura topnienia −153,4 °C[2] Temperatura wrzenia −57 °C[2]
Niebezpieczeństwa Globalnie zharmonizowany system klasyfikacji i oznakowania chemikaliów Wiarygodne źródła oznakowania tej substancji według kryteriów GHS są niedostępne.
Podobne związki
Podobne związki	S 2Cl 2, H 2O 2
Jeżeli nie podano inaczej, dane dotyczą stanu standardowego (25 °C, 1000 hPa)

Otrzymywanie

Difluorek ditlenu może być otrzymany poprzez poddanie mieszaniny gazowego fluoru i tlenu w stosunku 1:1 przy niskim ciśnieniu (17 mmHg jest optymalne) wyładowaniom elektrycznym (25–30 mA, 2,1–2,4 kV). Jest to w zasadzie metoda pierwszej syntezy związku, dokonanej w 1933 roku przez Otto Ruffa^[5]. Inna synteza wymaga zmieszania O
2 i F
2 w naczyniu ze stali nierdzewnej schłodzonym do temperatury −196 °C, a następnie wystawienie pierwiastków na kilkugodzinne promieniowanie hamowania o energii 3 MeV.

O
2 + F
2 → O
2F
2

Budowa

W F
2O
2 tlen posiada nietypowy dla niego +1 stopień utlenienia. W większości związków tlen posiada −2 stopień utlenienia.

Struktura difluorku ditlenu przypomina strukturę nadtlenku wodoru, H
2O
2, w której kąt dwuścienny zbliża się do wartości 90°. Geometria ta jest zgodna z przewidywaniami teorii VSEPR. Długość wiązania O–O jest zbliżona do 120,7 pm, która jest długością wiązania O=O w cząsteczkowym tlenie, O
2^[6].

Reaktywność

Nadrzędną właściwością tego niestabilnego związku jest jego siła utleniająca, pomimo faktu, że wszystkie reakcje muszą przebiegać w temperaturze bliskiej −100 °C^[7]. Z BF
3 i PF
5 daje odpowiednie sole dioksygenylowe^[8][4]:

2O
2F
2 + 2PF
5 → 2[O
2]+
[PF
6]−
+ F
2

Reakcja taka może przekształcać tlenki uranu, plutonu i neptunu w odpowiednie heksafluorki^[2].

Przypisy

1. Neil G.N.G. Connelly Neil G.N.G. i inni, Nomenclature of Inorganic Chemistry. IUPAC Recommendations 2005 (Red Book), International Union of Pure and Applied Chemistry, RSC Publishing, 2005, s. 321, ISBN 978-0-85404-438-2 (ang.).
2. Encyclopedia of Inorganic Chemistry, Chichester: Wiley, 2005, ISBN 978-0-470-86078-6 (ang.). Brak numerów stron w książce
3. A.D.A.D. Kirshenbaum A.D.A.D., A.V.A.V. Grosse A.V.A.V., Ozone Fluoride or Trioxygen Difluoride, O₃F₂, „Journal of the American Chemical Society”, 81 (6), 1959, s. 1277, DOI: 10.1021/ja01515a003 (ang.).
4. EgonE. Wiberg EgonE., NilsN. Wiberg NilsN., Arnold FrederickA.F. Holleman Arnold FrederickA.F., Inorganic chemistr, San Diego: Academic Press, 2001, ISBN 0-12-352651-5 (ang.). Brak numerów stron w książce
5. O.O. Ruff O.O., W.W. Mensel W.W., Neue Sauerstofffluoride: O₂F₂ und OF, „Zeitschrift für anorganische und allgemeine Chemie”, 211 (1–2), 1933, s. 204–208, DOI: 10.1002/zaac.19332110122 (ang.).
6. A.J.A.J. Bridgeman A.J.A.J., J.J. Rothery J.J., Bonding in mixed halogen and hydrogen peroxides, „Journal of the Chemical Society, Dalton Transactions”, 1999 (22), 1999, s. 4077–4082, DOI: 10.1039/a904968a (ang.).
7. A.G.A.G. Streng A.G.A.G., The Chemical Properties of Dioxygen Difluoride, „Journal of the American Chemical Society”, 85 (10), 1963, s. 1380–1385, DOI: 10.1021/ja00893a004 (ang.).
8. Irvine J.I.J. Solomon Irvine J.I.J. i inni, New Dioxygenyl Compounds, „Inorganic Chemistry”, 3 (3), 1964, s. 457, DOI: 10.1021/ic50013a036 (ang.).