二氟化二氧
化学化合物
二氟化二氧是化学式为O2F2的无机化合物，常压下熔点为-154°C。固态为黄色，液体为红色。它是极强的氧化剂，非常不稳定，在-160°C会缓慢分解为OF2和O2（4%/天）。[1]遇有机物、水和氨气等大多数化合物都会爆炸。昵称"FOOF"。
| 二氟化二氧 | |
|---|---|
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| 别名 | 二氧化二氟 氟化氧(I) |
| 识别 | |
| 缩写 | FOOF |
| CAS号 | 7783-44-0 
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| PubChem | 123257 |
| ChemSpider | 109870 |
| SMILES |
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| InChI |
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| InChIKey | REAOZOPEJGPVCB-UHFFFAOYAK |
| Gmelin | 1570 |
| ChEBI | 47866 |
| 性质 | |
| 化学式 | O2F2 |
| 摩尔质量 | 69.996 g·mol⁻¹ |
| 熔点 | −154 °C |
| 沸点 | −57 °C (估计) |
| 溶解性（其他溶剂） | 分解 |
| 相关物质 | |
| 相关化学品 | OF2、FClO2、S2Cl2 |
| 若非注明，所有数据均出自标准状态（25 ℃，100 kPa）下。 | |
制备
二氟化二氧首先由Otto Ruff在1933年制得，方法为低压下，对1:1氟气和氧气的混合物通电（25-30mA、2.1-2.4kV）。[2]
结构
O2F2和OF2中，氧原子都具有不寻常的正氧化态，前者中为+1，后者中为+2。
二氟化二氧的结构类似于过氧化氢（H2O2），分子中的二面角较大，接近于90°，与价层电子对互斥理论预测的结构相符。O−O键长只比氧气中O=O的键长120.9pm大不到1pm，被认为存在O-O三键，而且由于F孤对电子与O-O的π轨道相互作用的缘故，O-F键键能较低。[3]类似的作用存在于F-F键能较低的氟气分子中。
反应
二氟化二氧的反应主要基于它的强氧化性及不稳定性。所有关于它的反应必须在−100°C左右进行，否则二氟化二氧会分解。[4]
它与BF3和PF5反应都会生成相应的二氧基正离子的盐：[1]
- 2O2F2 + 2PF5 → 2[O2+]PF6− + F2
与铀和钚的氧化物反应则生成相应的六氟化物。[5]
用处
二氟化二氧目前没有实际用途，但有理论研究。二氟化二氧可以在史无前例的低温下合成六氟化钚，而之前的制备方法都需要会让六氟化钚分解的高温。[6]
另見
参考资料
- ^ 1.0 1.1 Holleman, A. F.; Wiberg, E. "Inorganic Chemistry" Academic Press: San Diego, 2001. ISBN 0-12-352651-5.
- ^ Otto Ruff, W. Menzel. Neue Sauerstofffluoride: O2F2 und OF. Zeitschrift für anorganische und allgemeine Chemie. 1933), 211 (1-2): 204–208. doi:10.1002/zaac.19332110122.
- ^ Bridgeman, A. J., Rothery, J. "Bonding in mixed halogen and hydrogen peroxides" Journal of the Chemical Society, Dalton Transactions, 1999, 4077-4082. DOI:10.1039/a904968a
- ^ Streng, A. G. The Chemical Properties of Dioxygen Difluoride. Journal of the American Chemical Society (American Chemical Society (ACS)). 1963, 85 (10): 1380–1385. ISSN 0002-7863. doi:10.1021/ja00893a004.
- ^ Atwood, David A., Fluorine: Inorganic ChemistryBased in part on the article Fluorine: Inorganic Chemistry by Darryl D. DesMarteau, Charles W. Bauknight, Jr., & Todd E. Mlsna which appeared in theEncyclopedia of Inorganic Chemistry, First Edition., Chichester, UK: John Wiley & Sons, Ltd, 2006-03-15, doi:10.1002/0470862106.ia076
- ^ Malm, J. G.; Eller, P. G.; Asprey, L. B. Low temperature synthesis of plutonium hexafluoride using dioxygen difluoride. Journal of the American Chemical Society. 1984, 106 (9): 2726–2727. doi:10.1021/ja00321a056.