Broomtrifluoride

Broomtrifluoride
Structuurformule en molecuulmodel
	Structuurparameters van
	Ruimtelijk model van
Algemeen
Molecuulformule
IUPAC-naam	Broomtrifluoride
Andere namen	Broom(III)fluoride
Molmassa	136,90 g/mol
CAS-nummer	7787-71-5
PubChem	24594
Wikidata	Q419784
Beschrijving	Hygroscopische, strogele vloeistof
Waarschuwingen en veiligheidsmaatregelen
H-zinnen	H271 - H330 - H314 - H373
P-zinnen	P102 - P103 - P210 - P220 - P221 - P260 - P264 - P271 - P280 - P283 - P284 - P301+P310 - P301+P330+P331 - P303+P361+P353 - P304+P312 - P306+P360 - P308+P313 - P370+P380 - P340 - P363 - P305+P351+P338+P310
EG-Index-nummer	232-132-1
VN-nummer	1746
Fysische eigenschappen
Kleur	Strogeel
Dichtheid	2,803 g/cm³
Smeltpunt	8,77 °C
Kookpunt	125,72 °C
Goed oplosbaar in	Zwavelzuur
Geometrie en kristalstructuur
Dipoolmoment	1,19 D
Tenzij anders vermeld zijn standaardomstandigheden gebruikt (298,15 K of 25 °C, 1 bar).
Portaal	Scheikunde

Broomtrifluoride is een interhalogeen, een anorganische verbinding met de formule ${\ce {BrF3}}$ . Het is een strogele vloeistof met een doordringende geur. Veel mensen omschrijven de geur als "bleekwater".^[2] Het is oplosbaar in zwavelzuur, maar reageert heftig met water en organische verbindingen. Het is een krachtig fluorinerend reagens en een ioniserend anorganisch oplosmiddel. In de kernindustrie speelt het een rol in het verrijken van uranium en de recycling van kernafval.^[3]

Synthese

Brroomtrifluoride is in 1906 voor het eerst beschreven door Paul Lebeau in 1906, die de stof verkreeg in een reactie tussen broom en fluor bij 20 °C:^[4]

{\ce {Br2 \ + \ 3 F2 \ -> \ 2 BrF3}}

De disproportioneringsreactie van broommonofluoride leidt ook tot ander andere ${\ce {BrF3}}$ :^[2]

{\ce {3BrF\ ->\ BrF3\ +\ Br2}}

Structuur

Net als chloor- en joodtrifluoride lijkt het ${\ce {BrF3}}$ -molecuul op een vlakke "T". In de VSEPR-theorie wordt de elektronenverdeling rond het broom-atoom het best beschreven als een trigonale bipiramide. De fluoratomen bezetten de apicale (top van de piramide) posities en één equatoriale. De overige twee equatoriale posities worden ingenomen door vrije elektronenparen. De afstand tussen het broom-atoom en elk van de apicale fluor-atomen is 181 pm, naar het fluor-atoom in de equatoriale positie bedraagt de afstand 172 pm. De hoek tussen een binding naar een apicaal fluor-atoom en de binding naar het equatoriale fluoratoom is iets kleiner dan de verwachte 90° — namelijk 86,2°. De afwijking wordt veroorzaakt door de afstotende werking van de twee vrije elektronenparen, die groter is dan die van de Br-F-binding.^[5]^[6]

Chemische eigenschappen

${\ce {BrF3}}$ reageert snel en exotherm met water, waarbij de gassen waterstoffluoride en waterstofbromide vrijkomen:

{\ce {BrF3\ +\ 2H2O\ ->\ 3HF\ +\ HBr\ +\ O2}}

${\ce {BrF3}}$ is een sterk fluoriderend reagens, hoewel minder sterk dan chloortrifluoride^[7] Bij een temperatuur van −196 °C (vloeibare stikstof), reageert het al met acetonitril, waarbij 1,1,1-trifluorethaan ontstaat:^[8]

{\ce {2BrF3\ +\ 2CH3CN\ ->\ CH3CF3\ +\ Br2\ +\ N2}}

Ten gevolge van auto-ionisatie is de vloeistof elektrisch geleidend:^[3]

{\ce {2BrF3\ {\overrightarrow {\longleftarrow }}\ BrF2^{+}\ +\ BrF4^{-}}}

Fluoride zouten lossen makkelijk in ${\ce {BrF3}}$ op onder vorming van tetrafluorbromaat:^[3]

{\ce {KF\ +\ BrF3\ ->\ K^{+}\ +\ BrF4^{-}}}

Naar Lewiszuren gedraagt broomtrifluoride zich als een fluoride-donor:^[9]

{\ce {BrF3\ +\ SbF5\ ->\ [BrF2^{+}][SbF6^{-}]}}

Bronnen, noten en/of referenties

Dit artikel of een eerdere versie ervan is een (gedeeltelijke) vertaling van het artikel Bromine trifluoride op de Engelstalige Wikipedia, dat onder de licentie Creative Commons Naamsvermelding/Gelijk delen valt. Zie de bewerkingsgeschiedenis aldaar.

↑ Lide, David R., ed. (2006). CRC Handbook of Chemistry and Physics (87th ed.). Boca Raton, FL: CRC Press. ISBN 0-8493-0487-3.
↑ ^a ^b Simons JH (1950). Bromine (III) Fluoride - Bromine Trifluoride. DOI:10.1002/9780470132340.ch48, "Bromine(III) Fluoride (Bromine Trifluoride)", 184–186. ISBN 978-0-470-13234-0.
↑ ^a ^b ^c Greenwood, Norman N.; Earnshaw, Alan (1997). Chemistry of the Elements (2nd ed.). Butterworth-Heinemann. ISBN 978-0-08-037941-8.
↑ Lebeau P. (1906). The effect of fluorine on chloride and on bromine. Annales de Chimie et de Physique 9: 241–263.
↑ Gutmann V (1950). Die Chemie in Bromitrifluorid. Angewandte Chemie 62 (13–14): 312–315. DOI: 10.1002/ange.19500621305.
↑ Meinert H (1967). Interhalogenverbindungen. Zeitschrift für Chemie 7 (2): 41–57. DOI: 10.1002/zfch.19670070202.
↑ Rozen, Shlomo, Sasson, Revital (2007). Encyclopedia of Reagents for Organic Synthesis. DOI:10.1002/9780470842898.rb266.pub2, "Bromine Trifluoride". ISBN 978-0471936237.
↑ Rozen, Shlomo (2010). Selective Reactions of Bromine Trifluoride in Organic Chemistry. Advanced Synthesis & Catalysis 352 (16): 2691–2707. DOI: 10.1002/adsc.201000482.
↑ A. J. Edwards and G. R. Jones. J. Chem. Soc. A, 1467 (1969)

[Handbook-1] Lide, David R., ed. (2006). CRC Handbook of Chemistry and Physics (87th ed.). Boca Raton, FL: CRC Press. ISBN 0-8493-0487-3.

[simons-2] Simons JH (1950). Bromine (III) Fluoride - Bromine Trifluoride. DOI:10.1002/9780470132340.ch48, "Bromine(III) Fluoride (Bromine Trifluoride)", 184–186. ISBN 978-0-470-13234-0.

[Greenwood-3] Greenwood, Norman N.; Earnshaw, Alan (1997). Chemistry of the Elements (2nd ed.). Butterworth-Heinemann. ISBN 978-0-08-037941-8.

[lebeau-4] Lebeau P. (1906). The effect of fluorine on chloride and on bromine. Annales de Chimie et de Physique 9: 241–263.

[gutmann-5] Gutmann V (1950). Die Chemie in Bromitrifluorid. Angewandte Chemie 62 (13–14): 312–315. DOI: 10.1002/ange.19500621305.

[meinert-6] Meinert H (1967). Interhalogenverbindungen. Zeitschrift für Chemie 7 (2): 41–57. DOI: 10.1002/zfch.19670070202.

[7] Rozen, Shlomo, Sasson, Revital (2007). Encyclopedia of Reagents for Organic Synthesis. DOI:10.1002/9780470842898.rb266.pub2, "Bromine Trifluoride". ISBN 978-0471936237.

[8] Rozen, Shlomo (2010). Selective Reactions of Bromine Trifluoride in Organic Chemistry. Advanced Synthesis & Catalysis 352 (16): 2691–2707. DOI: 10.1002/adsc.201000482.

[9] A. J. Edwards and G. R. Jones. J. Chem. Soc. A, 1467 (1969)

[2]

[3]

[1]

[4]

[5]

[6]

[7]

[8]

[9]