Stickstoff(II)-fluorid

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Strukturformel
Struktur von Stickstoff(II)-fluorid
Allgemeines
Name Stickstoff(II)-fluorid
Andere Namen
  • Distickstofftetrafluorid
  • Tetrafluorhydrazin
Summenformel N2F4
CAS-Nummer 10036-47-2
Kurzbeschreibung

farbloses Gas[1]

Eigenschaften
Molare Masse 104,01 g·mol−1
Aggregatzustand

gasförmig

Dichte

4,6 kg·m−3[2]

Schmelzpunkt

−164,5 °C[1]

Siedepunkt

−73 °C[1]

Dampfdruck

2,40 MPa (20 °C)[3]

Sicherheitshinweise
GHS-Gefahrstoffkennzeichnung [4]
keine Einstufung verfügbar
H- und P-Sätze H: siehe oben
P: siehe oben
Soweit möglich und gebräuchlich, werden SI-Einheiten verwendet. Wenn nicht anders vermerkt, gelten die angegebenen Daten bei Standardbedingungen.

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Stickstoff(II)-fluorid, auch Distickstofftetrafluorid, ist eine chemische Verbindung der Elemente Stickstoff und Fluor mit der Summenformel N2F4. Stickstoff hat hier die Oxidationsstufe +2. Die Verbindung zählt zur Gruppe der Stickstoffhalogenide.

Darstellung[Bearbeiten]

Stickstoff(II)-fluorid kann durch Reduktion von Stickstofftrifluorid synthetisiert werden. Hierzu wird es in einer Redox-Reaktion bei erhöhter Temperatur mit einem Metall, beispielsweise Kupfer, das zu Kupfer(I)-fluorid oxidiert wird, umgesetzt.[1]

\mathrm{2\ NF_3\ + \ 2\ M\ \xrightarrow {375 \cdot C}\ N_2F_4\ + \ 2\ MF}

Eigenschaften[Bearbeiten]

Es handelt sich bei Raumtemperatur um ein farbloses Gas, das bei −73 °C kondensiert und bei −164,5 °C erstarrt.

Zwei Konformere liegen im Gleichgewicht vor, die gauche- und die trans-Form. Analog zu Hydrazin ist die trans-Form, bei der die Fluoratome auf Lücke stehen, energetisch – in diesem Fall um etwa 2 kJ·mol−1 – günstiger. Die Inversionsbarriere zwischen beiden Konformationen beträgt 12,5 kJ·mol−1.[1]

Gleichgewicht von Stickstoff(II)-fluorid.

Die Bindungslänge zwischen den Stickstoffatomen beträgt 148 pm, die N-F-Bindungslänge 139 pm.[1]

Stickstoff(II)-fluorid ist sehr reaktiv und ein starkes Fluorierungsmittel. Die N-N-Einfachbindung ist infolge der -I-Effekte durch die Fluorsubstituenten leicht radikalisch spaltbar. Mit brennbaren Stoffen wie Wasserstoff kann es heftig reagieren. Hydrolytisch ist es weniger stabil als Stickstofftrifluorid.

Verwendung[Bearbeiten]

Stickstoff(II)-fluorid oxidiert elementares Lithium zu Lithiumfluorid und -nitrid.

\mathrm{10\ Li\ + \ N_2F_4\longrightarrow\ 4\ LiF\ + \ 2\ Li_3N}

Einzelnachweise[Bearbeiten]

  1. a b c d e f Arnold F. Holleman, Nils Wiberg: Lehrbuch der Anorganischen Chemie, 101. Auflage, de Gruyter, Berlin 1995, ISBN 3-11-012641-9.
  2. Stickstoff(II)-fluorid bei webelements.com
  3. Eintrag zu Stickstoff(II)-fluorid in der GESTIS-Stoffdatenbank des IFA, abgerufen am 27. Oktober 2008 (JavaScript erforderlich)
  4. Diese Substanz wurde in Bezug auf ihre Gefährlichkeit entweder noch nicht eingestuft oder eine verlässliche und zitierfähige Quelle hierzu wurde noch nicht gefunden.