二氟化氪

二氟化氪，化學式KrF₂，是氪的唯一已知氟化物。室溫下自發分解為氪和氟，在93℃時分解速率很快。僅在低於-30℃穩定，可長期在乾冰溫度（-78℃）下貯存。氧化性比氟強，遇水迅速分解，並能和其他氟化物形成多種加合物。

基本介紹

• 中文名：二氟化氪 
• 外文名：Krypton difluoride
• 化學式：KrF2
• 分子量：121.7968
• CAS登錄號：13773-81-4
• 沸點：-80°C（分解）
• 水溶性：分解
• 密度：3.24 g/cm3
• 外觀：無色固體
• 套用：可用作氟化劑和氧化劑

物理性質

性狀：無色固體，具有揮發性

生成熱：ΔH_f= +60.24kJ/mol

溶解性：1000g的無水氟化氫，約溶解16mol的二氟化氪

二氟化氪溶於無水氟化氫後，0℃時測得該溶液的核磁共振譜，表明二氟化氪的兩個氟原子是等同的，而且不會與溶劑中的氟發生交換，也就是說二氟化氪在溶液中並不發生電離

結構

KrF₂為線型分子，對稱類型為D_∞h，Kr—F鍵長為188.9pm

KrF₂有兩種晶形：α-型（低溫型）和β-型（高溫型）。

α-型在低溫下穩定，為體心四方晶系；β-型在−80℃以上穩定。

化學性質

極強的氧化性

至今所知由單質氟合成的各種氟化合物中， KrF₂是唯一通過吸熱反應而生成的，這一點具有極為重要的潛在意義。它意味著KrF₂是一種比單質氟的氧化能力更強的物質，在測定它的紅外光譜時，甚至可以將吸收槽中氯化銀中的Cl氧化為三氟化氯和五氟化氯。因而KrF₂是一種異常強烈的氧化劑，其氟化-氧化能力超過氟化氙、鹵素氟化物和氟氧化物等。

1. 可直接將氙氧化為六氟化氙：3KrF₂ + Xe → XeF₆ + 3Kr
2. 在三氟化鈰存在下，可順利將PrF₃轉化為PrF₄，產率為56%；對於Pr₆O₁₁則可以100%地氟化為PrF₄

KrF₂無論是在酸性、中性或鹼性水溶液中都迅速分解，這與二氟化氙不同。放射分析證明，將用Kr-85標記的KrF₂水解後，溶液中沒有放射性的Kr-85，因而無任何氪化合物留在水中。

形成加合物

KrF₂能與很多路易斯酸形成加合物，加合體基本上是氟化物，如 KrF₂·SbF₅ 、KrF₂·XeF₆等。KrF₂生成加合物的機理與XeF₂相同，也是F的給予體，給出氟離子的能力弱於XeF₂。KrF₂的加合物也具有極強的氟化-氧化本領。

KrF₂在-20℃時同五氟化銻生成組成為KrF₂·2SbF₅的加合物，其結構為[KrF][Sb₂F₁₁]，這個加合物比KrF₂穩定得多，蒸汽壓也比KrF₂的低，因此可代替KrF₂作為極強的氟化-氧化劑。它的熔點為50℃，熔化後很快分解為氪、氟和五氟化銻。

在加合物中氪以KrF、Kr₂F₃存在，它們都是極強的氟化-氧化試劑，能將金氧化為最高氧化態+5：

7KrF₂ + 2Au→ 2[KrF][AuF₆] + 5Kr，[KrF][AuF₆]在65℃分解為五氟化金、氟和氪

製備方法

1. 放電合成法：在較高的的壓力下，對1:1或2:1比例的氟和氪混合物放電，可得到二氟化氪。由於單質氟有劇毒，因而改用含氟化合物如二氟二氯甲烷，在高頻放電下同氪反應，也可製得二氟化氪。如果反應過程採用循環法，產率可顯著提高。
2. 高能輻射法：用能量為10MeV的質子流，在133K的溫度下輻照氪和氟的混合物，可得到二氟化氪。
3. 光化學合成法：在一定溫度下，用適宜波長的紫外光照射氪和氟的混合物，亦可以合成二氟化氪。最佳的反應溫度是−196℃（77K）。實驗證明溫度對反應有很顯著的影響，溫度稍高時就不能得到KrF₂，這也就說明早期用光化學方法合成氟化氪為什麼失敗。因為早期合成時間溫度為-60℃和室溫，高於-78℃，所以不能生成二氟化氪