五化氯(ClF5)是一種氯元素的氟化物,化學式為ClF5,常溫常壓下為無色氣體。它是一種強氧化劑,曾經是火箭的候選氧化劑。五氟化氯具有C4v對稱性的四方錐結構,這一結構已經被高清晰度的19F核磁共振所證實。這種無色氣體是一種鹵素互化物,首次合成于1963年。五氟化氯有劇毒,需要小心處理。
物化性質
液體密度(-13.1℃,101.325kPa):1907.5kg/m3
氣體密度(101.325kPa,-13.1℃):6.4kg/m3
氣液容積比(15℃,100kPa): 338L/L
壓縮系數:
壓強kPa 50 100 200 500 700
溫度℃ 15 0.9820 0.9635 0.9241
50 0.9870 0.9737 0.9461 0.851 7 0.7732
臨界溫度: 142.6℃
臨界壓強: 5259kPa
臨界密度: 565kg/m3
氣化熱(121.325kPa,-13.1℃): 170.5kJ/kg
比熱容(氣體,101.325kPa,25℃): Cp=744J/(千克K)
蒸氣壓(-40℃): 29kPa
(0℃): 170kPa
(40℃): 630kPa
粘度(氣體,101.325kPa,0℃):0.0132mPa·S
導熱系數(氣體,101.325kPa,0℃):0.0124w/(m·K)
毒性級別: 4
易燃性級別:0
反應活性級別: 3
性質與穩定性
五氟化氯在常溫常壓下為具有強烈刺激氣味的不燃有毒腐蝕性無色氣體。它的固態呈白色,液態呈淺黃色。它遇水迅速水解生成氯和氫氟酸。它是強氧化劑,能與大多數無機化合物進行強烈的反應,因此,雖然它在空氣中不燃燒,但能引起著火和爆炸。
計算化學數據
1.疏水參數計算參考值(XlogP):3.6
2.氫鍵供體數量:0
3.氫鍵受體數量:5
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:6
8.表面電荷:0
9.復雜度:37.1
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
制備方法
五氟化氯可在氟化鎳作催化劑和高溫高壓的條件下用三氟化氯和氟氣反應得到:
ClF3+F2====ClF5
RClF4(R=K、Rb、Cs)和氟氣反應也可以得到五氟化氯:
RClF4+F2====ClF5+RF(R=K、Rb、Cs)
安全防護
五氟化氯的毒作用主要表現為它對呼吸道粘膜的刺激作用。由它引起的燒傷一般是很難治愈的。
在室溫無水分時可使用大多數金屬,但是在高溫下只有因科合金、蒙乃爾和鎳比較適用。可以用氯丁烯橡膠、聚四氟乙烯和聚三氟氯乙烯,不能用天然橡膠和聚乙烯氯。
參考資料 >