Фтори́д бро́ма(I) (монофторид брома, фтористый бром), BrF — соединение брома с фтором, представляющее собой при комнатной температуре легкокипящую жидкость золотисто-красного цвета, с сильным раздражающим запахом. В больших дозах ядовит.
История открытия В 1931 году немецкие учёные Руфф и Менцель изучали продукты взаимодействия пентафторида брома с бромом. В результате исследования в смеси было обнаружено соединение, которое более активно действовало на кварц и давление пара которого было выше значения, соответствующего предполагаемым соединениям (Br2, BrF3, BrF5). Поэтому учёные предположили наличие в смеси еще одного компонента — монофторида брома. В 1933 году Руфф и Брайд не смогли выделить в чистом виде искомое соединение, однако они доказали, что в этой молекуле на 1 атом брома приходится 1 атом фтора.
Физические свойства Дипольный момент — 1,29 Дб.
Сродство к электрону оценивается в 2,64 эВ.
Термодинамические свойства Свойство Значение Стандартная энтальпия образования (газ, 298 К) −42,4 кДж/моль Энтропия образования (газ, 298 К) 228,9 Дж/(моль·К) Теплоёмкость (в газовой фазе) 33 Дж/(моль·К)Рабинович В. А., Хавин З. Я. Краткий химический справочник. : Химия, 1977.
В ИК-спектре наблюдаются 2 полосы: слабая при и средней интенсивности при .
Химические свойства Нестабильное соединение, достаточно быстро диспропорционирует на бром и пентафторид брома:
Реагирует с разбавленной горячей щёлочью: 3BrF + 6NaOH -> 3NaF + 2NaBr + NaBrO3 +3H2O
Реагирует с холодной разбавленной щёлочью: BrF + 2NaOH -> NaF + NaBrO + H2O
Химически очень активное соединение. Вступает в реакцию даже с золотом и кварцем.
Для стабилизации и хранения переводят в более устойчивое двойное соединение с пиридином.
Произведён расчёт геометрии молекулы гидрофторида монофторида брома (BrF·HF или HBrF2) и показано, что такое соединение в случае его успешного синтеза будет иметь необычное строение вида Br-F-H-F.
Получение Как и большинство интергалогенидов, монофторид брома можно получить напрямую из простых веществ, взятых в эквимольном соотношении:
Однако наряду с монофторидом образуются также трифторид и пентафторид брома. Для выделения чистого монофторида брома используются ловушки, охлаждённые до −20 °C, −50 °C и −120 °C для отделения BrF3, BrF5 и BrF соответственно. Прибор для синтеза должен быть сделан из меди, так как с многими другими материалами реагенты вступают во взаимодействие, а некоторые, например платина, катализируют реакцию разложения монофторида брома. Выход монофторида брома составляет около 40 % от теоретического.
С помощью инфракрасной спектроскопии было показано, что образование монофторида брома возможно из трифторида брома за счёт диспропорционирования:
Применение Так как монофторид брома не удаётся выделить в чистом виде за счёт частичного разложения, вместо него во многих случаях используется смесь брома и трифторида брома для генерации монофторида in situ. Возможно применение в качестве фторирующего агента, однако для таких целей гораздо больше пригодны другие соединения. Для фторбромирования замещённых алканов:
Интересной является перспектива применения BrF в качестве компонента для получения лазерного излученияEnergy Transfer in Singlet Oxygen and Bromine Monofluoride .
См. также Фторид брома(III) Фторид брома(V)
Литература Николаев Н. С., Суховерхов В. Ф., Шишков Ю. Д., Аленчикова И. Ф. Химия галоидных соединений фтора. : Наука, 1968. Фиалков Я. А. Межгалоидные соединения. : Изд-во АН УССР, 1958.
Ссылки Монофторид брома на сайте Национального института стандартов и технологий, США
Примечания
Категория:Межгалогенные соединения Категория:Соединения брома Б