Fluoruro di triazoto

Il fluoruro di triazoto o fluoruro di triazadienile è il composto inorganico con formula Template:Chem, a volte scritta come Template:Chem. In condizioni normali è un gas di colore giallo-verde fortemente reattivo ed esplosivo.

Nomenclatura

In base alle regole IUPAC la formula del composto può essere indifferentemente scritta come Template:Chem o come Template:Chem. Nel primo caso gli elementi sono riportati in ordine di elettronegatività crescente (come NaF), nel secondo caso in ordine alfabetico. Per quanto riguarda il nome del composto, va considerato che il fluoro è l'elemento più elettronegativo, e quindi nel composto il gruppo Template:Chem è polarizzato positivamente. La denominazione azoturo di fluoro, talvolta usata nella letteratura scientifica, è impropria dato che in chimica inorganica il termine azoturo indica uno ione Template:Chem.

Struttura molecolare

La molecola Template:Chem è caratterizzata da una sequenza di atomi N-N-N-F, dove il frammento N-N-N è sostanzialmente lineare, l'angolo N-N-F è circa 102° e la distanza N-F Template:M. La simmetria risulta C_s.

Sintesi

Il fluoruro di triazoto fu ottenuto per la prima volta da J. F. Haller nel 1942 facendo reagire in fase gassosa acido azotidrico e fluoro. La reazione è potenzialmente esplosiva.

$4\mathrm{H}\mathrm{N}{\phantom{A}}_3+2\mathrm{F}{\phantom{A}}_2⟶3\mathrm{N}{\phantom{A}}_3\mathrm{F}+\mathrm{N}{\phantom{A}}_2+\mathrm{N}\mathrm{H}{\phantom{A}}_4\mathrm{F}$

Alternativamente si può preparare con la reazione tra azoturo di sodio e fluoro.

Reattività

A temperatura ambiente Template:Chem si decompone lentamente formando difluoruro di diazoto e azoto:

$2\mathrm{N}{\phantom{A}}_3\mathrm{F}⟶\mathrm{N}{\phantom{A}}_2\mathrm{F}{\phantom{A}}_2+2\mathrm{N}{\phantom{A}}_2$

Alla temperatura di circa 1000K Template:Chem si frammenta formando il radicale metastabile NF:

$\mathrm{N}{\phantom{A}}_3\mathrm{F}⟶\mathrm{N}\mathrm{F}(\mathrm{a}{\phantom{A}}_{\phantom{}}^{\phantom{1}}{\phantom{A}}_{\phantom{2}}^{\phantom{2}1}\mathrm{\Delta })+\mathrm{N}{\phantom{A}}_2$

In fase gassosa a temperatura ambiente non reagisce con Template:Chem, Template:Chem, Template:Chem, Template:Chem, e Template:Chem. Reagisce invece con NO, CO e COS; i prodotti formati indicano che un possibile intermedio è il radicale NF(a¹Δ):

$\mathrm{N}{\phantom{A}}_3\mathrm{F}⟶[\mathrm{N}\mathrm{F}]+\mathrm{N}{\phantom{A}}_2⟶\mathrm{N}{\phantom{A}}_2\mathrm{F}{\phantom{A}}_2$

$\mathrm{N}{\phantom{A}}_3\mathrm{F}+\mathrm{N}\mathrm{O}⟶\mathrm{F}\mathrm{N}\mathrm{O}+\mathrm{N}{\phantom{A}}_2\mathrm{O}+\mathrm{N}{\phantom{A}}_2$

$\mathrm{N}{\phantom{A}}_3\mathrm{F}+\mathrm{C}\mathrm{O}⟶[\mathrm{F}\mathrm{N}\mathrm{C}\mathrm{O}]+\mathrm{N}{\phantom{A}}_2⟶\mathrm{F}\mathrm{C}(\mathrm{O})\mathrm{N}\mathrm{C}\mathrm{O}$

$\mathrm{N}{\phantom{A}}_3\mathrm{F}+\mathrm{C}\mathrm{O}\mathrm{S}⟶\mathrm{F}\mathrm{S}\mathrm{N}+\mathrm{N}{\phantom{A}}_2$

Riscaldando a 120 ºC una miscela di Template:Chem e Template:Chem si ottiene una sostanza gialla, fortemente esplosiva, non isolata, che ha probabilmente formula ClNNF.

Bibliografia

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