Трифторид бора

Трифтори́д бо́ра (фторид бора(III), фторид бора(+3); флюбор, бор трёхфтористый) — бинарное неорганическое соединение бора и фтора с химической формулой BF₃. Бесцветный газ с резким неприятным запахом, реагирует с водой; ядовит.

Трифторид бора
Общие
Систематическое наименование	Фторид бора​(III)​
Сокращения	Трифторобор
Традиционные названия	Трифторид бора; бор трёхфтористый, бора фторид, флюбор
Хим. формула	BF3
Рац. формула	BF3
Физические свойства
Состояние	бесцветный ядовитый газ с резким неприятным запахом
Молярная масса	67,8062 г/моль
Плотность	0,00299 (+20 °C)
Энергия ионизации	15,5 эВ[1] и 15,56 эВ[2]
Термические свойства
Температура
• плавления	−126,8 °C
• кипения	−100,3 °C
Энтальпия
• образования	−1137 кДж/моль
Давление пара	5 066 250 Па[1]
Структура
Дипольный момент	0 (+20 °C)
Классификация
Рег. номер CAS	7637-07-2
PubChem	6356
Рег. номер EINECS	231-569-5
SMILES	B(F)(F)F
InChI	InChI=1S/BF3/c2-1(3)4 WTEOIRVLGSZEPR-UHFFFAOYSA-N
RTECS	ED2275000
ChEBI	33093
ChemSpider	6116
Безопасность
Предельная концентрация	1 мг/м³[3]
ЛД50	80 мг/кг
Токсичность	Класс опасности (по ГОСТ 12.1.005-76): 2-й[4]
NFPA 704	0 3 1
Приведены данные для стандартных условий (25 °C, 100 кПа), если не указано иное.
Медиафайлы на Викискладе

Описание

Трифторид бора BF₃ при стандартных условиях представляет собой бесцветный токсичный газ с удушливым запахом, дымящий во влажном воздухе^[5]. Образует аддукты со спиртами, простыми эфирами, альдегидами, кетонами, органическими основаниями, неорганическими и органическими кислотами. Трифторид бора реагирует с водой. Имеются также данные о том, что данное вещество может растворяться в ней (332,1 г в 100 г Н₂О при 0 °C, 772 МПа, с частичным гидролизом), водных растворах HF, многих органических растворителях. При температуре выше +20 °C образует неустойчивые моногидрат и дигидрат^[5].

Получение

• Взаимодействие бора со фтором:

${\displaystyle {\mathsf {2B+3F_{2}\longrightarrow 2BF_{3}}}}$

• Взаимодействие оксида бора со фтороводородом:

${\displaystyle {\mathsf {B_{2}O_{3}+6HF\longrightarrow 2BF_{3}+3H_{2}O}}}$

• Сплавление тетрафторбората калия с борным ангидридом^[6].

${\displaystyle {\ce {B2O3 + 6KBF4 + 3H2SO4 -> 8BF3 + 3K2SO4 + 3H2O}}}$

Химические свойства

Является сильной кислотой Льюиса. Образует комплексы с большим количеством соединений (амины, сульфиды, простые эфиры). Комплекс с диэтиловым эфиром (эфират трифторида бора, ${\displaystyle BF_{3}\cdot Et_{2}O}$) — коммерчески доступный реагент.

При растворении в водной плавиковой кислоте даёт сильную тетрафторборную кислоту, являющуюся суперкислотой.

Основные сферы использования

• Трифторид бора применяют в качестве наполнителя в ионизационных камерах для детектирования нейтронов благодаря захвату нейтронов бором-10 с образованием ядер лития-7 и гелия-4, ионизирующих газ.

• Используется в качестве катализатора в органическом синтезе.

• Ограниченно использовался в упаковке пищевых продуктов (сейчас перестал использоваться из-за токсичности)^[7].

Физиологическое действие

Трифторид бора — едкое, весьма токсичное вещество, обладает ярко выраженным удушающим действием. При более высоких дозах трёхфтористый бор может обладать также и общетоксическим действием.

ЛД50 для крыс составляет около 80 мг на 1 кг живого веса.

Предельно допустимая концентрация (ПДК) фторида бора(+3) в воздухе рабочей зоны производственных помещений составляет 1 мг/м³ (с обязательным контролем по фтористому водороду HF).

Класс опасности - 2 (вещества высокоопасные) по ГОСТ 12.1.005-76.

Предельно допустимые концентрации в воде

ПДК в воде составляют:

• 0,5 мг/дм³ (бор; II класс опасности);
• 1,5 мг/дм³ (фториды; II класс опасности), лимитирующий признак вредности - санитарно-токсический^[8].