Тетрафтораммо́ний NF4+ — комплексный неорганический катион, представляющий собой аммоний, все четыре атома водорода в котором замещены фтором. Тетрафтораммоний является сильным окислителем и одним из немногих устойчивых соединений (и единственным бескислородным), в которых азот имеет степень окисления +5.
Структура Ион тетрафтораммония изоэлектронен молекуле тетрафторметана. Аналогично ему (а также аммонию), тетрафтораммоний имеет правильную тетраэдрическую форму (атом азота в центре, атомы фтора по вершинам), длина каждой связи N-F равна примерно 124 пм, угол между каждой парой связей ≈109°28′16″.
Соли Ион тетрафтораммония даёт соли с разнообразными фтористыми анионами, такими, как: Бифторид [HF2]−; Тетрафторборат [BF4]−, тетрафторалюминат [AlF4]−; Тетрафторбромат [BrF4]−; Пентафториды [XF5]−, где X = Ge, Sn, Ti; Гексафториды [XF6]−, где X = P, As, Sb, Bi, Pt; Гептафториды [XF7]−, где X = W, U, Xe; Октафторксенонат [XeF8]2−
Он также даёт соли с оксифторидами [XF5O]−, где X = Br; [XF5O]−, где X = W, U; получены соли фторсульфоновой кислоты [SO3F]−
Что касается чисто кислородных анионов, то с ними для тетрафтораммония получены только перхлорат [NF4]+[ClO4]− и нитрат NF4+NO3− , последняя соль интересна тем, что и в катионе, и в анионе азот имеет максимально возможную степень окисления +5.
Получение
Соли тетрафтораммония синтезируют, окисляя трифторид азота фтором в присутствии сильных кислот Льюиса (как правило, фтористых), действующих как акцепторы фторид-иона. В оригинальном синтезе Толберга, Рьюика и Стрингхэма в году использовался пентафторид сурьмы:
Похожим образом при умеренном нагреве осуществляется синтез гексафторарсената тетрафтораммония:
Реакция фтора, трифторида бора и трифторида азота при 800 °C даёт тетрафторборат тетрафтораммония, интересный тем, что оба образующих его комплексных иона изоэлектронны:
Соли тетрафтораммония могут быть получены также окислением трифторида азота дифторидом криптона в присутствии фторсодержащих кислот Льюиса.
Применение
К.О. Кристи предложил соли тетрафтораммония как твердые хранилища газообразного фтора. Некоторые из солей тетрафтораммония могут разлагаться с выделением только газообразных продуктов и были разработаны пиротехнические составы для генерации фтора.
Примечания
Литература
Категория:Комплексные соединения Категория:Галогениды азота Категория:Соединения фтора Категория:Катионы