Kripton difluorida

Kripton difluorida ialah satu sebatian kimia antara kripton dan fluorin dengan formula KrF2. Ia merupakan sebatian kripton pertama yang ditemui. Ia wujud dalam bentuk pepejal tidak berwarna dan mudah meruap. Struktur molekul KrF2 adalah linear dengan jarak Kr-F sepanjang 188.9 pm. Ia bertindak dengan asid Lewis yang kuat untuk menghasilkan garam kation KrF+ dan .

Sintesis
Kripton difluorida boleh disintesis melalui pelbagai kaedah termasuklah nyahcas elektrik, fotokimia, wayar panas dan pelanggaran proton. Ia juga boleh dihasilkan dengan menyinari kripton dengan sinar ultraungu di dalam campuran gas fluorin dan argon pada suhu helium cecair. Produk ini boleh disimpan pada suhu -78°C tanpa pereputan.

Nyahcas elektrik
Cara pertama yang digunakan untuk menghasilkan sebatian ini adalah dengan kaedah nyahcas elektrik. Campuran F2 kepada Kr dengan nisbah 1:1 hingga 2:1 disimpan dalam tekanan 40 hingga 60 torr. Kemudian, jumlah tenaga yang banyak diarkakan di dalamnya. Kadar penghasilan sebanyak 0.25 g/jam boleh dicapai melalui kaedah ini. Masalah dengan kaedah ini adalah ia tidak boleh diharap, berhubungan dengan hasilnya.

Pelanggaran proton
Kaedah pelanggaran proton untuk menghasilkan KrF2 boleh memberi kadar penghasilan maksimum sebanyak 1 g/jam. Ini boleh dicapai dengan melagakan satu sinaran proton yang berfungsi pada tahap tenaga sebanyak 10 MeV pada suhu 133 K kepada campuran Kr dan F2. Ia adalah cara yang pantas untuk menghasilkan jumlah KrF2 yang secara relatifnya agak banyak, tetapi memerlukan sumber zarah α yang biasanya datang daripada satu siklotron.

Fotokimia
Proses fotokimia untuk menghasilkan KrF2 memerlukan sinaran UV dan boleh menghasilkan 1.22 g/jam bahan ini dalam keadaan yang ideal. Panjang gelombang yang ideal untuk digunakan adalah di antara 303-313 nm. Adalah penting untuk mengetahui yang sinaran UV yang lebih keras boleh menjejaskan pengeluaran KrF2. Untuk mengelakkan panjang gelombang yang lebih keras, kaca Pyrex atau Vycor atau kuartza boleh digunakan untuk meningkatkan hasil pengeluaran kerana kesemuanya dapat menghalang gelombang UV yang lebih keras. Dalam beberapa uji kaji berturut-turut yang dijalankan oleh S. A Kinkead dll., telah ditunjukkan yang kemasukan kuartza (penghalangan UV 170 nm) menghasilkan purata 158 mg/jam, Vycor 7913 (penghalangan UV 210 nm) menghasilkan secara purata 204 mg/jam dan Pyrex 7740 (penghalangan UV 280 nm) menghasilkan secara purata sebanyak 507 mg/jam. Jelas sekali daripada hasil-hasil ini yang sinaran ultraungu dengan tenaga lebih tinggi mengurangkan hasil dengan mendadak. Keadaan ideal untuk penghasilan KrF2 melalui proses fotokimia kelihatan berlaku apabila kripton berada dalam bentuk pepejal dan fluorin berada dalam bentuk cecair, dan ini berlaku pada suhu 77 K. Masalah terbesar dengan kaedah ini ialah ia memerlukan pengendalian F2 cecair dan dan kemungkinan ia akan dilepaskan sekiranya berlaku lebihan tekanan.

Wayar panas
Kaedah wayar panas untuk penghasilan KrF2 memerlukan kripton berada dalam bentuk pepejal. Satu wayar panas diletakkan beberapa sentimeter daripada pepejal ini sementara gas fluorin dialirkan melalui wayar ini. Wayar ini mempunyai arus yang besar, dan ini menyebabaknnya untuk mencapai suhu sehingga 680 °C. Ini menyebabkan molekul gas fluorin berpisah dan membentuk radikal-radikal yang kemudiannya boleh bertindak dengan pepejal kripton. Dalam keadaan yang ideal, ia diketahui boleh mencapai kadar pengeluaran setinggi 6 g/jam. Untuk mencapai kadar pengeluaran yang optimum, bukaan di antara wayar dan pepejal kripton perlu sejauh 1 cm. Ini meningkatkan gradien suhu kira-kira 900 °C/cm. Satu-satunya kelemahan kaedah ini adalah ia melibatkan jumlah tenaga elektrik yang banyak yang perlu dialirkan melalui wayar, lalu menjadikannya bahaya sekiranya tidak dipasang dengan betul.

Struktur
Kripton difluorida boleh wujud dalam salah satu daripada dua morfologi kristallograf yang berkemungkinan; fasa α dan fasa β. β-KrF2 biasanya wujud dalam suhu lebih daripada -80 °C, manakala α-KrF2 adalah lebih stabil dalam suhu lebih rendah. Sel unit α-KrF2 adalah tetragon berpusatkan badan.

Kimia
Kripton difluorida adalah agen pengoksidaan dan pemfluoridaan yang berkuasa. Ia boleh mengoksidakan emas kepada keadaan pengoksidaan yang tertinggi, +5:

7  (g) + 2 Au (s) → 2  (s) + 5 Kr (g)

 mereput pada suhu 60°C dan membentuk emas(V) fluorida dan gas kripton dan fluorin:

 →  (s) + Kr (g) + F2 (g)

KrF2 boleh juga mengoksidakan xenon secara terus kepada xenon heksafluorida:

3 KrF2 + Xe → XeF6 + 3 Kr

KrF2 digunakan untuk mensintesis kation  yang sangat reaktif. KrF2 bertindak balas dengan SbF5 untuk membentuk garam ; kation KrF+ mampu mengoksidakan kedua-dua BrF5 dan ClF5, masing-masing kepada  dan .

Sebatian berkaitan
 Xenon difluorida, XeF2

Rujukan

Bacaan umum


Pautan luar
 NIST Chemistry WebBook: krypton difluoride

Kategori:Sebatian kripton
Kategori:fluorida
Kategori:Halida bukan logam