三氟化溴是一种无机化合物,在常温常压下为无色或淡黄色液体。暴露在空气中能发生浓烟,空气中不燃。化学性质很活泼,是强氧化剂,能使可燃物或有机物着火,在火场中能助长火势。遇水猛烈反应,放出剧毒烟雾。与酸类或酸雾接触也能放出毒性强的溴蒸气和氟化氢。
理化特性物理性质临界温度: 327℃
熔化热(8.77℃):87.85kJ/kg
气化热(125.75℃,101.325kPa): 311.92kJ/kg
生成焓:ΔHfΘ = -255.6kJ/mol
生成自由能:ΔGfΘ = -229.5kJ/mol
偶极矩:μ = 3.97×10-30C·m
热容:485.67J/(kg·K)(气体,25℃);911.11J/(kg·K)(液体,27.4℃)
蒸气压:2.55kPa(40℃);42 kPa(100℃);157kPa(140℃)
粘度(0℃):0.0139mPa·S
折射率(液体,25℃,101.325kPa):1.4536
溶解性:遇水分解,易溶于硫酸、无水氟化氢等溶剂1
化学性质BrF3有强氧化性和强反应活性,但活性低于三氟化氯,与水或有机化合物接触会发生爆炸。可用作无机物和有机物的氟化剂。
纯的三氟化溴具有一定的导电性,因为它可按下式发生自耦电离:
2 BrF3 ⇌ BrF2+ + BrF4-1
因此BrF3是一种良好的非水溶剂,可溶解许多种无机氟化物。路易斯碱氟化物和路易斯酸氟化物在BrF3溶剂中分别生成复合氟化物,并可相应地解离为BrF2+和BrF4-离子:
KF + BrF3 → K+ + BrF4-
SbF5 + BrF3 → BrF2+SbF6- ⇌ BrF2+ + SbF6-
BrF2+和BrF4-两种离子所形成的相应配合物相互作用时,产生类似于酸碱中和的反应:
K+BrF4-+ [BrF2+]2[SnF6]2- →K2SnF6 + 2 BrF3
这类反应被广泛用于制取含氟配合物,BrF3既是一个氟化剂又是一种反应介质。三氟化溴能使高价氟配合物稳定,例如四氟化钯不能分离得到,但在三氟化溴中可制得它的配合物。稀有气体的氟化物也能在三氟化溴中与强路易斯酸形成加合物1
BrF3与水作用可放出O2,可见BrF3有强氧化性,且Br(III)在水中并不稳定:
3 BrF3 + 5 H2O → HBrO3 + Br2 + 9 HF + O2↑
计算化学数据1.疏水参数计算参考值(XlogP):2.6
2.氢键供体数量:0
3.氢键受体数量:3
4.可旋转化学键数量:0
5.互变异构体数量:无
6.拓扑分子极性表面积0
7.重原子数量:4
8.表面电荷:0
9.复杂度:8
10.同位素原子数量:0
11.确定原子立构中心数量:0
12.不确定原子立构中心数量:0
13.确定化学键立构中心数量:0
14.不确定化学键立构中心数量:0
15.共价键单元数量:12
制备方法BrF3的制备需要在由铜、镍或蒙乃尔合金制成的仪器中进行。
用气态F2和Br2蒸汽反应,在室温下进行,F2以气泡通入或在液溴上通过:
Br2 + 3 F2 → 2 BrF3
三氟化氯在0℃时通入液溴中:Br2 + 2 ClF3 → 2 BrF3 + Cl21
用途三氟化溴是应用最广的一个卤素间化合物,它还是一种很好的溶剂。纯粹的BrF3液体即有较高的电导率(>8.01×10-3 Ω-1·cm-1, 25℃),因此许多无机氟化物能够很好地溶在BrF3溶剂中,并电离成相应的离子。将等化学计量的化合物或单质在三氟化溴中进行反应,便可得到相应的配合物。因此,这类反应已成为制备含氟配位化合物的基本方法,例如AgAuF4、(NO2)SbF6、(NO)2SnF6、LiVF6、KRuF6等,在上述反应完成后真空蒸发除去三氟化溴即可得到产品。1
注意事项危险性概述危险性类别:第5.1类氧化剂
侵入途径:吸入 食入
健康危害:本品为具强腐蚀性的毒物。吸入蒸气会中毒,严重灼伤皮肤、眼睛和粘膜。遇热分解释出有毒的氟和溴烟雾。
急救措施皮肤接触:用流动清水冲洗,涂敷氧化镁甘油软膏。
眼睛接触:拉开眼睑,用流动清水冲洗15分钟。就医。
吸入:脱离现场至空气新鲜处。呼吸困难时给输氧。呼吸停止时,立即进行人工呼吸。就医。
食入:误服者、,口服牛奶、豆浆或蛋清,就医。
消防措施危险特性:强氧化剂。化学反应活性很高,能与许多化学物质发生爆炸性反应。与易燃物、有机物接触易着火燃烧。遇水发生剧烈反应,产生剧毒的腐蚀性的氟化氢气体。受高热或接触酸或酸雾放出剧毒的烟雾。具有强腐蚀性。
有害燃烧产物:氟化物、溴化物、溴化氢、氟化氢。
灭火方法:二氧化碳、干粉。禁止用水、泡沫3。
个体防护呼吸系统防护:可能接触其蒸气或烟雾时,应该佩戴防毒口罩。紧急事态抢救或逃生时,建议佩戴自给式呼吸器。
眼睛防护:戴化学安全防护眼镜。
身体防护:穿防腐工作服。
手防护:戴防化学品手套。
工作现场禁止吸烟、进食和饮水。工作后,淋浴更衣。注意个人清洁卫生。车间应配备急救设备及药品。有关人员应学会自救互救。
储存信息储存注意事项储存于阴凉、干燥、通风良好的库房。专人保管。远离容易起火地点。防止阳光曝晒。远离易燃或可燃物。应与还原剂、酸类、金属粉末、潮湿物品等分开存放。搬运时要轻装轻卸,避免碰撞、翻倒,防止包装破损洒漏。操作现场不得吸烟、饮水、进食。分装和搬运作业要注意个人防护。
泄漏应急处理疏散泄漏污染区人员至安全区,禁止无关人员进入污染区,建议应急处理人员戴自给式呼吸器,穿化学防护服。不要直接接触泄漏物,禁止向泄漏物直接喷水,更不要让水进入包装容器内。用活性炭或其它惰性材料吸收,收集于一个密闭的容器中,运至废物处理场所。用水刷洗泄漏污染区,对污染地带进行通风。如是固体,小心扫起,避免扬尘,置于袋中转移至安全场所。如大量泄漏,收集回收或无害处理后废弃3。
本词条内容贡献者为:
唐浩宇 - 教授 - 湘潭大学