Trifluoruro di azoto

Il trifluoruro di azoto ha formula NF3 e si presenta come un gas non infiammabile, scarsamente solubile in acqua, incolore e dal tipico odore di muffa.

Proprietà

Il trifluoruro di azoto è una sostanza tossica ed è pericolosa per inalazione perché induce la produzione di metaemoglobina che riduce i livelli di ossigeno nei tessuti del corpo.

Ha una geometria molecolare analoga a quella dell’ammoniaca ma, rispetto ad essa l’angolo di legame è minore a causa della elettronegatività del fluoro che attrae a sé gli elettroni di legame con conseguente riduzione delle repulsioni interelettroniche.

Rispetto all’ammoniaca e agli altri trialogenuri, è il meno basico a causa dell’elevata elettronegatività del fluoro che riduce la disponibilità del doppietto elettronico solitario presente sull’azoto.

Il trifluoruro di azoto è un  in grado di trattenere il calore emesso dalla superficie terrestre, dall’atmosfera e dalle nuvole 17200 volte in più del biossido di carbonio con un tempo di permanenza nell’atmosfera di 740 anni.

 

Sintesi

Il chimico tedesco Otto Ruff considerato uno dei pionieri della chimica inorganica del XX secolo nel 1928 ottenne per la prima volta il trifluoruro di azoto per via elettrolitica.

L’elettrolisi di una miscela fusa di fluoruro di ammonio e fluoruro di ammonio fu effettuata in una cella elettrolitica di rame utilizzando un anodo di carbonio e una temperatura di 125°C. la reazione complessiva che avviene è:

NH4F + 2 HF → NF3+ 3 H2

Il trifluoruro di azoto può anche essere ottenuto dalla reazione tra ammoniaca e fluoro:

4 NH3(g) + 3 F2(g) → NF3(g) + 3 NH4F(s)

Un altro metodo di sintesi del trifluoruro di azoto prevede la reazione del complesso esafluoroalluminato di ammonio con il fluoro alla temperatura di 100°C.

Si suppone che la reazione avvenga in due stadi. Nel  primo stadio si forma, oltre al trifluoruro di azoto il tetrafluoroalluminato di ammonio e il fluoruro di idrogeno

(NH4)3AlF6 +6 F2 → 2 NF3+ 8 HF + NH4AlF4

Nel secondo stadio il tetrafluoroalluminato di ammonio reagisce con il fluoro per dare trifluoruro di azoto, fluoruro di alluminio e fluoruro di idrogeno:

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Author: Chimicamo

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