Stickstoff(I)-fluorid
Stickstoff(I)-fluorid ist eine chemische Verbindung bestehend aus den Elementen Stickstoff und Fluor mit der Summenformel N2F2 und zählt zu den Stickstoffhalogeniden. In der Verbindung besitzt Stickstoff die Oxidationsstufe +1.
Darstellung
Stickstoff(I)-fluorid kann aus der thermischen Zersetzung von Fluorazid erhalten werden. Hierbei zersetzt sich Fluorazid zu Stickstoff(I)-fluorid und molekularem Stickstoff.<ref name="howi" />
- <math>\mathrm{2\ N_3F\ \xrightarrow {\Delta T}\ \ 2\ N_2\ +\ N_2F_2}</math>
Ein weiterer Syntheseweg besteht in der Umsetzung von Difluoramin mit Kaliumfluorid.<ref name="howi" />
- <math>\mathrm{2\ HNF_2\ +\ 2\ KF\longrightarrow\ 2\ HNF_2\cdot KF}</math><math>\mathrm{\longrightarrow\ N_2F_2\ + \ 2\ KHF_2}</math>
Ebenfalls möglich ist die Reaktion von Natriumazid mit Fluor, bei der sich ebenfalls Stickstoff(III)-fluorid bildet.<ref name="brauer">Georg Brauer (Hrsg.), unter Mitarbeit von Marianne Baudler u. a.: Handbuch der Präparativen Anorganischen Chemie. 3., umgearbeitete Auflage. Band I, Ferdinand Enke, Stuttgart 1975, ISBN 3-432-02328-6, S. 200.</ref>
- <math>\mathrm{ 2 \ NaN_3 + 2 \ F_2 \longrightarrow N_2F_2 + 2 \ N_2 + 2 \ NaF}</math>
Alternativ erfolgt die Darstellung über Photolyse von Tetrafluorhydrazin mit Brom<ref name="IS14">Vorlage:Literatur</ref>:
- <chem>N2F4 ->[hv][Br_2] N2F2 + Nebenprodukte</chem>
Eigenschaften
Stickstoff(I)-fluorid ist bei Raumtemperatur ein farbloses Gas mit einem Geruch ähnlich dem von Stickstoffdioxid<ref name="brauer"/>, das über 300 °C in die Elemente zerfällt. Es existieren die cis- und die trans-Form als Isomere, die miteinander im thermodynamischen Gleichgewicht stehen. Die cis-Form ist hierbei das energetisch günstigere Isomer und liegt bei 25 °C zu 90 % vor.<ref name="howi" /> Die Verbindung reagiert mit Fluor unter Bildung von Stickstoff(III)-fluorid. Es ist gegen saure und alkalische Hydrolyse vollkommen beständig, wird jedoch von saurer Kaliumiodid-Lösung zersetzt.<ref name="brauer"/>
Der Abstand zwischen beiden Stickstoffatomen entspricht dem einer Doppelbindung (120,9 pm im cis-, 122,4 pm im trans-Isomer). Die N-F-Bindungslänge beträgt 140,9 pm für das cis- und 139,8 pm für das trans-Isomer, was der erwarteten Bindungslänge für eine Einfachbindung entspricht.<ref name="howi" />
Einzelnachweise
<references /> Vorlage:Navigationsleiste Stickstoffhalogenide