三氟化氫

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三氟化氫(英文:hydrogen trifluoride)化學式HF3。與臭氟密切相關。

合成

銻星科學家發現,在合適的條件下,氟化鈉可以逐漸吸收氟氣形成二氟化鈉。這是一種淡黃色透明晶體,在加熱到熔點之前就分解為氟化鈉和氟。二氟化鈉的實際結構最先由下北澤國立大學化學系的淳平博士測得:二氟化鈉實際為四氟化二鈉,化學式為NaF·NaF3,晶體中F-與F3-形成鋸齒狀的氟原子鏈,鈉離子採取4配位。將二氟化鈉溶解在氟化氫中,就可以得到含三氟陰離子的溶液,仔細處理可分離出三氟化氫。

結構

三氟化氫為極性分子,氫原子與氟原子鍵角約為不定。三氟陰離子為直線型,有一個共振結構式為F-F+F-,在1145.14cm^-1處有一處F-F振動特徵峰。由於這個F+的存在,三氟化氫有極強的氧化性,而強Lewis酸的存在可以進一步增強其氧化性。

物理性質

三氟化氫標況下是一種黃綠色易揮發液體,熔點-83.37℃,沸點48.35℃(標況),迅速冷卻到-100℃可形成玻璃態的固體。0℃時密度約為無水氟化氫的2.303倍。

化學性質

三氟化氫有極強氧化性和極強酸性,三氟化氫直接和IB族元素反應生成HCuF4、HAgF4、HAuF6、HRgF6;也能將鹵族元素直接氧化到最高價,形成七氟化物。由於反應非常激烈,產物會分解出大量氟氣。在無水氟化氫中三氟化氫幾乎完全電離為H2F+和F3-(pKa=-16)。

用艾德曼合金電極電解三氟化氫可在陽極得到臭氟,在陰極得到氟化氫。