Azoture de fluor
Modèle:Infobox Chimie L'azoture de fluor ou fluorure de triazadiényle est un gaz jaune vert composé d'azote et de fluor de formule brute FN3[1] qui a été synthétisé pour la première fois par John F. Haller en 1942[2]. Il est considéré comme un interhalogène, comme l'ion azoture est considéré comme un pseudohalogénure. De ce point de vue, il est homologue avec ClN3, BrN3, IN3[3]. La liaison entre l'atome de fluor et celui d'azote est très faible ce qui fait que ce composé est très instable et est susceptible d'exploser[4].
Structure
Les atomes d'azote dans cette molécule peuvent être marqués avec des lettres grecques: Nα pour l'azote lié à l'atome de fluor, Nβ pour l'azote intermédiaire, et Nγ pour l'azote terminal[5]. L'azote terminal peut aussi être marqué Nω[4].
Les distances entre les atomes sont F-N 144,4 pm, FN-NN 125,3 pm et FNN-N 113,2 pm[6]. Des calculs de chimie numérique donne un angle F-N=N autour de 102° tandis que les trois atomes d'azote restent alignés[7].
Synthèse et propriété
L'azoture de fluor peut être obtenu par réaction de l'acide azothydrique sur du gaz fluor, F2[8]. De la même façon, il se forme par réaction entre l'azoture de sodium et le fluor[9].
L'azoture de fluor se décompose sans explosion à température ambiante (CNTP) en difluorure de diazote et diazote[1]:
- 2 FN3 → F2N2 + 2 N2
À des températures plus élevées telles que Modèle:Tmp, l'azoture de fluor se décompose en radicaux Modèle:Lien[9] :
- FN3 → FN{a1Δ} + N2
L'azoture de fluor solide ou liquide est susceptible d'exploser en libérant beaucoup de chaleur. Un film mince brûle à une vitesse de Modèle:Unité[10]. En raison de ce risque élevé d'explosion, il est recommandé de ne manipuler que de très petites quantités à la fois. Ainsi, 20 mg (Modèle:Unité) est la limite définie pour chaque expérience[6].
Spectroscopie
en spectrométrie micro-onde :
| paramètre | valeur[6] | unité |
| A | 48131.448 | MHz |
| B | 5713.266 | MHz |
| C | 5095.276 | MHz |
| μa | 1.1 | |
| μb | 0.7 |
Le spectre photoélectronique ultraviolet de FN3 montre des pics d'ionisation à 11.01, 13,72, 15,6, 15,9, 16,67, 18,2 et 19,7 eV. Ceux-ci sont respectivement affectés aux orbitales moléculaires: π, nN ou nF, nF, πF, nN ou σ, π et σ[4].
Réaction
Le N3F peut former des adduits avec des acides de Lewis comme le trifluorure de bore (BF3) ou le pentafluorure d'arsenic (AsF5) à Modèle:Tmp (azote liquide). Dans ces molécules, la liaison se fait sur l'atome Nα[5].
Le N3F s'adsorbe sur une surface de fluorure de potassium, mais pas sur le fluorure de lithium ou sur le fluorure de sodium. Cette propriété a été objet d'une étude approfondie pour déterminer si N3F pouvait augmenter l'énergie des propergols solides[11].
Notes et références
Modèle:Traduction/Référence Modèle:Références
- ↑ 1,0 et 1,1 Erreur de référence : Balise
<ref>incorrecte : aucun texte n’a été fourni pour les références nomméesG - ↑ Derek Lowe, I Won't Work With: Triazadienyl Fluoride sur pipeline.corante.com
- ↑ Erreur de référence : Balise
<ref>incorrecte : aucun texte n’a été fourni pour les références nomméesS - ↑ 4,0 4,1 et 4,2 Paul Rademacher, Andreas J. Bittner, Gabriele Schatte, Helge Willner, Photoelectron Spectrum and Electronic Structure of Triazadienyl Fluoride, N3F, Chemische Berichte, 1988, vol. 121(3), Modèle:P.. Modèle:DOI, Modèle:ISSN.
- ↑ 5,0 et 5,1 G. Schatte, H. WIllner, Die Wechselwirkung von N3F mit Lewis-Säuren und HF. N3F als möglicher Vorläufer für die Synthese von N3+-Salzen, Zeitschrift für Naturforschung. B, 1991, vol. 46(4), Modèle:P.. Modèle:ISSN.
- ↑ 6,0 6,1 et 6,2 Dines Christen, H. G. Mack, G. Schatte, H. Willner, Structure of triazadienyl fluoride, FN3, by microwave, infrared, and ab initio methods, Journal of the American Chemical Society, 1988, vol. 110(3), Modèle:P.. Modèle:DOI, Modèle:ISSN.
- ↑ Nancy J. S. Peters, Leland C. Allen, Raymond A. Firestone, Fluorine azide and fluorine nitrate: structure and bonding, Inorganic Chemistry, 1988, vol.27(4), Modèle:P.. Modèle:DOI, Modèle:ISSN.
- ↑ Khodayar Gholivand, Gabriele Schatte, Helge Willner, Properties of triazadienyl fluoride, N3F, Inorganic Chemistry, 1987, vol. 26(13), Modèle:P.. Modèle:DOI, Modèle:ISSN.
- ↑ 9,0 et 9,1 D. J. Benard, B. K. Winker, T. A. Seder, R. H. Cohn, Production of nitrogen monofluoride (a1Δ) by dissociation of fluorine azide, The Journal of Physical Chemistry, 1989, vol. 93(12), Modèle:P.. Modèle:DOI, Modèle:ISSN.
- ↑ T.A. Seder, D.J. Benard, The decomposition of condensed phase fluorine azide, Combustion and Flame, 1991, vol. 85(3-4) Modèle:P.. Modèle:DOI, Modèle:ISSN.
- ↑ Erreur de référence : Balise
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