Гептафторид иода

Гептафторид иода
Общие
Систематическое наименование	Фторид иода (VII)
Химическая формула	IF7
Отн. молек. масса	260 а. е. м.
Молярная масса	259,89 г/моль
Физические свойства
Плотность вещества	2,7 г/см³
Термические свойства
Температура плавления	4,5 °C
Температура кипения	4,77 °C
Температура разложения	350 °C
Классификация
номер CAS	16921-96-3

Гептафторид иода, фторид иода(VII), IF₇ — бесцветное газообразное вещество (при 20°С) с резким запахом, высший фторид иода, в котором атом иода проявляет степень окисления +7.

Физическо-химические свойства

До сегодняшнего дня нет единого мнения о температурах фазового перехода соединения, поскольку его сложно отчистить от примеси IOF₅, который занижает температуру плавления. По некоторым данным, температура плавления соединения находится в пределах 6,4 ± 0,1°С^[1].

Свойство	Значение[2]
Энтальпия образования (298 К, в газовой фазе)	-122,22 кДж/моль(по другим данным[3] -229,80 кДж/моль)
Энтропия образования (300 К, в газовой фазе)	355,16 Дж/(моль·К)
Теплоёмкость (300 К, в газовой фазе)	137,09 Дж/(моль·К)

Строение

Пентагонально-бипирамидальное строение молекулы подтверждено спектроскопически при помощи ИК, КР и ЯМР-¹⁹F спектроскопии.

Методы получения

• Известен метод получения гептаиодида взаимодействие иода с фторидами металлов, например, фторидом серебра. Такую реакцию впервые наблюдал Каммерер. Однако, в таких условиях такдже получается пентафторид иода:

I₂ + AgF → IF₇ + Ag.

• Также применяется метод получения из простых веществ. Для этого фтор пропускают над иодом в платиновом реакторе. Сначала образуется пентафторид иода, который при 270°С реагирует с иодом и образуется гептафторид.

I₂ + 5F₂ → IF₅

IF₅ + F₂ → IF₇.

• Чаще всего применяют взаимодействие пентафторида иода с фтором, при этом проходят процессы аналогичные второй стадии предыдущего метода.
• Продукт, полученный вышеописанными методами, всегда загрязнён примесью IOF₅ за счёт гидролиза IF₅. Поэтому, для получения чистого продукта можно применять метод взаимодействия фтора с сухими иодидами^[1]. Например:

PdI₂ + 7F₂ → 2IF₇ + Pd.

Химические свойства

Химические свойства гептафторида иода во многом схожи со свойствами трифторида хлора. Химически чрезвычайно активен и агрессивен к большинству материалов. Сильный окислитель.

• Достаточно часто, в начале реакции молекула гептафторида отщепляет 2 атома фтора, которые участвуют в дальнейшей реакции, а IF₅ выделяется с продуктами:

2B + 3IF₇ → 2BF3 + 3IF₅

• Углекислый газ сгорает в присутсвии IF₇ с образованием простого иода:

7CO₂ + 4IF₇ → 2I₂ + 7CF₄ + 7O₂

• Гидролизуется водой, при этом образуется ортоиодная кислота и фтороводород:^[4]

IF₇ + 6H₂O → H₅IO₆ + 7HF

• Реагирует с диоксидом кремния и стеклом с образованием оксопентафторида иода и тетрафторида кремния:

2IF₇ + SiO₂ → SiF₄ + 2IOF₅

• С некоторыми фторидами (AsF₅, SbF₅, BF₃)^[5] образует комплексные соединения, которые вполне устойчивы до темперутур около 140°С. Предположительно, структура таких соединений ионная: IF₆⁺·AsF₆^-.

IF₇ + AsF₅ → IF₇·AsF₅

• Органические соединения при контакте с гептафторидом иода воспламеняются с образованием массы различных продуктов, которые обычно не полностью идентифицированы.

Применение

Нашёл некоторое применение в органическом синтезе.^[6]

Опасности

Гептафторид иода высокоопасен, очень сильно раздражает кожу и слизистые оболочки.

См. также

• Фтор
• Иод
• Трифторид иода
• Монофторид иода
• Пентафторид иода

Литература

• Химия галоидных соединений фтора. Николаев Н.С., Сухоруков В.Ф., Шишков Ю.Д., Аленчикова И.Ф. — М.: Наука, 1968, с.344.

Примечания

1. ↑ ^{1 2} англ. Bartlett, Levchuk, Proc. Chem. Soc., 1963, P.362
2. ↑ англ. R.K. Khanna J. Mol. Spectr., 1962, V.8, P.134
3. ↑ The enthalpies of formation of iodine pentafluoride and iodine heptafluoride. Journal of Inorganic and Nuclear Chemistry. V. 28, 1976, P. 135-140
4. ↑ IF₇ на сайте «Химия и токсикология»
5. ↑ Acceptor properties of iodine heptafluoride: octafluoroperiodates(VII). Inorganic and Nuclear Chemistry Letters. V. 10, Issue 10, 1974, P. 831-835
6. ↑ Успехи химии, 1984, Том 53, Номер 12, Страницы 2024-2055.