Chemistry Labs

Bài 1

Nitơ trifluoride là hợp chất bền bất ngờ, được điều chế đầu tiên bằng điện phân nóng chảy hỗn hợp amoni fluoride và hydrogen fluoride. (a) NFX3\ce{NF3} tạo ra ở điện cực nào? Viết nửa phản ứng cân bằng. (b) NHX2F\ce{NH2F} và NHFX2\ce{NHF2} rất không bền, sinh ra như sản phẩm phụ. Chất nào trong NFX3\ce{NF3}, NHFX2\ce{NHF2}, NHX2F\ce{NH2F} ngưng tụ ở nhiệt độ thấp nhất? (c) Độ dài liên kết N–F là 136, 140, 142 pm; gán chúng cho các phân tử bằng mô hình tĩnh điện đơn giản. (d) Sục NHFX2\ce{NHF2} qua dung dịch KF trong HF thu được hợp chất nitơ–fluorine hai nguyên tố gồm hỗn hợp hai đồng phân hình học; viết phương trình. (e) Muối NFX4X+\ce{NF4+} tạo ra từ NFX3\ce{NF3} và FX2\ce{F2} với một tác nhân thích hợp — đề xuất tác nhân và viết phương trình. (f) NFX4X+\ce{NF4+} thủy phân cho NFX3\ce{NF3} và OX2\ce{O2}, nhưng lượng OX2\ce{O2} thường ít hơn lý thuyết; viết phương trình thủy phân và một phản ứng phụ làm giảm tỉ lệ OX2\ce{O2}:NFX3\ce{NF3}. (g) Một muối tetrafluoroamoni (ứng viên nhiên liệu rắn) chứa 65.6% khối lượng fluorine, tất cả thoát ra dưới dạng NFX3\ce{NF3} và FX2\ce{F2} khi nung, với n(FX2)=2.5 n(NFX3)n(\ce{F2}) = 2.5\,n(\ce{NF3}). Xác định công thức muối.
Bước 2/6: Điểm sôi và gán độ dài liên kết
← TrướcTiếp →
lowest condensation: NFX3;dN−F:  NHX2F=142 pm,  NHFX2=140 pm,  NFX3=136 pm\text{lowest condensation: } \ce{NF3}; \qquad d_{N-F}: \; \ce{NH2F} = 142\ \text{pm},\; \ce{NHF2} = 140\ \text{pm},\; \ce{NF3} = 136\ \text{pm}
Phân tích

NFX3\ce{NF3} không có liên kết N–H nên không tạo liên kết hydro — ngưng tụ ở nhiệt độ thấp nhất. Mỗi F trên nitơ kéo mật độ electron về phía nó và ra khỏi các liên kết còn lại: càng nhiều F, liên kết N–F càng ngắn, nên NHX2F\ce{NH2F} 142 pm, NHFX2\ce{NHF2} 140 pm, NFX3\ce{NF3} 136 pm.