Фторид брома(III)

Фтори́д бро́ма(III) (трифтори́д бро́ма, трёхфто́ристый бром) BrF3 — соединение брома с фтором, представляющее собой при комнатной температуре подвижную бесцветную жидкость, иногда окрашенную желтовато-серым или соломенным цветом (за счёт разложения вещества с образованием бурого брома), дымящую на воздухе. Обладает сильным раздражающим запахом. В больших концентрациях ядовит.

Строение 

Гибридизация атома брома в молекуле sp³d, а строение молекулы полностью аналогичное строению молекулы трифторида хлора, то есть Т-образное, с одной длинной связью и двумя более короткими.

Для трифторида брома также изучена кристаллическая решётка. Кристаллическая ячейча — орторомбическая. Параметры ячейки:

Предположительно, в узлах кристаллической решётки находятся ионы [BrF2]+ и [BrF4]−.

Физико-химические свойства 
Дипольный момент молекулы составляет 1.19 Дебая.

Термодинамические величины

Растворимость 

Хорошо растворяет фториды некоторых металлов, например NaF, KF, AgF, SnF2, BaF2, SbF2.

Химические свойства 
 Воспламеняет многие органические соединения (в частности, бумагу и древесину).
 В жидком состоянии подвергается автоионизации по следующей схеме:
 

 Многие фториды металлов при растворении образуют двойные соединения, которые в большинстве своём устойчивы к нагреванию, и теряют BrF3 лишь при температурах выше 200 °C. Например при растворении в трифториде брома фторида калия выделяется следующее соединение:

Получение 
 Трифторид брома можно получить из простых веществ при комнатной температуре (20 °C)
 
 Также, трифторид брома является продуктом диспропорционирования монофторида брома. При этом также образуется свободный бром:

Применение 
BrF3 нашел достаточно большой спектр различных вариантов применения. Вот некоторые из них:
 Трифторид брома — очень хороший фторирующий агент. Он используется во всевозможных органических синтезах. Например, в реакции с сукциннитрилом (NCCH2CH2CN) образуется 1,1,1,4,4,4-гексафторбутан, который сложно получить, если использовать другие фторирующие агенты.
 На основе системы литий/трифторид брома разрабатывается достаточно перспективный источник тока.
 Также трифторид можно использовать для травления кристаллов кремния в газовой фазе, что может успешно применяться для производства различных полупроводниковых приборов.
 Успешно применяется в ядерной промышленности для получения и разделения фторидов урана, а также является перспективным для переработки ядерного топлива:
 

 Применяется в нефтегазодобывающей промышленности — рабочее вещество в химических резаках для аварийной обрезки и извлечения буровой колонны из скважин.

 Для некоторых синтезов, трифторид брома выступает одновременно в роли растворителя, фторирующего агента и окислителя. Например, реакция с трихлоридами металлов, в которой образуются соли фторпроизводных кислот:

Опасности 
Трифторид брома является достаточно опасным веществом. Среди опасностей связанных с применением этого вещества можно выделить следующие::
 Вероятность взрыва от удара, трения или искры.
 Токсичен для вдыхания и попадания внутрь организма.
 Оставляет серьёзные плохозаживающие ожоги при попадании на кожу.

Примечания

См. также 
 Фтор
 Бром
 Фторид брома(I)
 Фторид брома(V)

Литература 
 Джолли У. И. Синтезы неорганических соединений. М: Мир, 440 с. — 1967 г.
 Некрасов Б. В. Основы общей химии. В 2 томах. М: Химия, 1973 г.

Межгалогенные соединения
Соединения брома
Б