三氟化氢

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三氟化氢(英文:hydrogen trifluoride)化学式HF3。与臭氟密切相关。

合成

锑星科学家发现,在合适的条件下,氟化钠可以逐渐吸收氟气形成二氟化钠。这是一种淡黄色透明晶体,在加热到熔点之前就分解为氟化钠和氟。二氟化钠的实际结构最先由下北泽国立大学化学系的淳平博士测得:二氟化钠实际为四氟化二钠,化学式为NaF·NaF3,晶体中F-与F3-形成锯齿状的氟原子链,钠离子采取4配位。将二氟化钠溶解在氟化氢中,就可以得到含三氟阴离子的溶液,仔细处理可分离出三氟化氢。

结构

三氟化氢为极性分子,氢原子与氟原子键角约为不定。三氟阴离子为直线型,有一个共振结构式为F-F+F-,在1145.14cm^-1处有一处F-F振动特征峰。由于这个F+的存在,三氟化氢有极强的氧化性,而强Lewis酸的存在可以进一步增强其氧化性。

物理性质

三氟化氢标况下是一种黄绿色易挥发液体,熔点-83.37℃,沸点48.35℃(标况),迅速冷却到-100℃可形成玻璃态的固体。0℃时密度约为无水氟化氢的2.303倍。

化学性质

三氟化氢有极强氧化性和极强酸性,三氟化氢直接和IB族元素反应生成HCuF4、HAgF4、HAuF6、HRgF6;也能将卤族元素直接氧化到最高价,形成七氟化物。由于反应非常激烈,产物会分解出大量氟气。在无水氟化氢中三氟化氢几乎完全电离为H2F+和F3-(pKa=-16)。

用艾德曼合金电极电解三氟化氢可在阳极得到臭氟,在阴极得到氟化氢。