七氟化碘

七氟化碘為無色有霉爛臭味的氣體，冷凍後成無色晶體。

化學性質很活潑，可與除鉑系元素以外的所有金屬和大多數非金屬反應。七氟化碘可用過量的氟和碘一起加熱或由五氟化碘氧化製得。

基本介紹

• 中文名：七氟化碘
• 英文名：Iodine Heptafluoride
• 化學式：IF7
• 分子量：259.89329
• CAS登錄號：16921-96-3
• EINECS登錄號：240-981-4
• 熔點：5.5℃（回壓）
• 沸點：4.5℃（升華）
• 水溶性：分解
• 密度：2.669g/cm3（6℃，液體）
• 外觀：無色氣體
• 危險性符號：T, C
• 危險性描述：有毒，有腐蝕性
• 危險品運輸編號：UN 3157

基本信息

中文名稱：七氟化碘

英文名稱：heptafluoro-λ7-iodane

英文別名：heptafluoroiodine;iodine heptafluoride;heptafluoro;EINECS 240-981-4;

CAS號：16921-96-3

分子式：IF₇

分子量：259.89329

LogP：3.40690

編號系統

CAS號：16921-96-3

MDL號：暫無

EINECS號：暫無

RTECS號：暫無

BRN號：暫無

PubChem號：暫無

物理性質

熔點：5.5℃（回壓）

沸點：4.5℃（升華）

升華熱：25kJ/mol

標準摩爾生成焓(298K)：-961.9kJ/mol

標準摩爾吉布斯自由能(298K)：-842.2kJ/mol

氣體熱容：55.283-182.77J·mol^-1·K^-1 (100-6000K)

介電常數：1.75 (298K)

分子結構

IF₇採用sp3d3雜化，為具有D5h對稱的五角雙錐型，分子偶極矩為0

鍵長：如圖

軸向I—F鍵長r=178.6pm

赤道面I—F鍵長R=185.8pm

七氟化碘的分子會透過Bartell假旋轉機制進行原子重排，Bartell假旋轉是一種類似Berry假旋轉的假旋轉機制，不過只針對五角雙錐構型的分子。

化學性質

化學性質活潑，可與大多數金屬和非金屬反應，能溶於氫氟酸，能腐蝕玻璃和石英。可用作氟化劑。

與少量水反應，生成IOF₅和HF：IF₇ + H₂O == IOF₅ + 2HF，與足量水反應生成高碘酸和氫氟酸

高於450℃時分解為五氟化碘和氟：IF₇==450℃==IF₅+F₂

IF₇可與一些Lewis酸如反應生成加和物，如IF₇·AsF₅、IF₇·BF₃、IF₇·3SbF₅等。其中IF₇·AsF₅用光度法和X射線衍射測定有[IF₆]⁺[AsF₆]^-形式的結構。IF₇·AsF₅和IF₇·3SbF₅與KF一起加熱到250℃時，能產生F₂，因此IF₇·AsF₅等被用於儲存F₂。

計算化學數據

1.疏水參數計算參考值（XlogP）:4.7

2.氫鍵供體數量:0

3.氫鍵受體數量:7

4.可旋轉化學鍵數量:0

5.互變異構體數量:無

6.拓撲分子極性表面積0

7.重原子數量:8

8.表面電荷:0

9.複雜度:96.6

10.同位素原子數量:0

11.確定原子立構中心數量:0

12.不確定原子立構中心數量:0

13.確定化學鍵立構中心數量:0

14.不確定化學鍵立構中心數量:0

15.共價鍵單元數量:1

性質與穩定性

化學性質活潑。與水反應劇烈，生成氫氟酸、碘酸和氧氣。易被氫氧化鈉溶液吸收。可與大多數金屬和非金屬反應。能溶於氫氟酸。能腐蝕玻璃和石英。可由氟和五氟化碘作用製得。

物質製備

1.由氟和碘或五氟化碘在250-300℃下作用製得：I₂ + 7F₂ =加熱= IF₇，IF₅ + F₂ =加熱= IF₇

詳細方法如下：

1— 鐵筒反應器；2,3—石英阱

用一個有冷卻水套的鐵筒作反應器(如圖所示)。在進料的開口處有一裝碘的篩筒。出口處有一個約30cm高的接頭管，在它上面用螺釘連一個鐵的冷凝器。冷凝器與冷阱用鐵管連線。阱為石英制，有磨口蓋。第一個用來放IF₇，第二個隔絕空氣中的濕氣。兩個阱都用液氧冷卻。把碘裝入篩筒。使F₂通過裝置(不含HF)。最初碘燃燒生成IF₅，通水冷卻。到出口有F₂逸出，停止冷卻。把水套作水浴加熱，把接頭管用電加熱到300℃，IF₅在F₂氣流中變成IF₇蒸出。在此階段F₂必須過量。在第一個石英阱上凝結有固體產物，應時常加熱熔下，用鐵絲通下更好。欲純制IF₇可在常壓下從石英阱中蒸出，溫度可達40℃，收集在－183℃的石英阱中，最後將IF₇蒸到鋼筒中，再升至室溫。按碘計產率83%。

2.由碘化鉀(150℃)或碘化鈀(250℃)與氟作用製得：

KI(s) + 4F₂ == KF(s) + IF₇

PdI₂(s) + 8F₂ == PdF₂(s) + 2IF₇

相比用I₂製備IF₇，最初的反應物由於難乾燥的碘帶有微量水而生成IOF₅，因此使用碘化物更為方便而避免IOF₅污染。

安全信息

危險品運輸編碼：UN 3157

危險類別碼：R8; R14; R34

安全說明：3/7-9-17-36/37/39-45

用途

用作氟化劑

急救措施

急救：

吸入: 如果吸入，請將患者移到新鮮空氣處。

皮膚接觸: 脫去污染的衣著，用肥皂水和清水徹底沖洗皮膚。如有不適感，就醫。

眼晴接觸: 分開眼瞼，用流動清水或生理鹽水沖洗。立即就醫。

食入: 漱口，禁止催吐。立即就醫。

對保護施救者的忠告：將患者轉移到安全的場所。諮詢醫生。出示此化學品安全技術說明書給到現場的醫生看。

消防措施

滅火劑：用水霧、乾粉、泡沫或二氧化碳滅火劑滅火。避免使用直流水滅火，直流水可能導致可燃性液體的飛濺，使火勢擴散。

滅火注意事項及防護措施：消防人員須佩戴攜氣式呼吸器，穿全身消防服，在上風向滅火。儘可能將容器從火場移至空曠處。處在火場中的容器若已變色或從安全泄壓裝置中發出聲音，必須馬上撤離。隔離事故現場，禁止無關人員進入。收容和處理消防水，防止污染環境。

泄露應急處理

作業人員防護措施、防護裝備和應急處置程式：建議應急處理人員戴攜氣式呼吸器，穿防靜電服，戴橡膠耐油手套。禁止接觸或跨越泄漏物。作業時使用的所有設備應接地。儘可能切斷泄漏源。消除所有點火源。根據液體流動、蒸汽或粉塵擴散的影響區域劃定警戒區，無關人員從側風、上風向撤離至安全區。

環境保護措施：收容泄漏物，避免污染環境。防止泄漏物進入下水道、地表水和地下水。

泄漏化學品的收容、清除方法及所使用的處置材料：

小量泄漏：儘可能將泄漏液體收集在可密閉的容器中。用沙土、活性炭或其它惰性材料吸收，並轉移至安全場所。禁止沖入下水道。

大量泄漏：構築圍堤或挖坑收容。封閉排水管道。用泡沫覆蓋，抑制蒸發。用防爆泵轉移至槽車或專用收集器內，回收或運至廢物處理場所處置。