Stickstoff(I)-fluorid

Strukturformel
Struktur von cis und trans Stickstoff(I)-fluorid
Allgemeines
Name	Stickstoff(I)-fluorid
Andere Namen	Distickstoffdifluorid Difluordiazen
Summenformel	N2F2
Kurzbeschreibung	farbloses Gas<ref name="howi">A. F. Holleman, E. Wiberg, N. Wiberg: Lehrbuch der Anorganischen Chemie. 101. Auflage. Walter de Gruyter, Berlin 1995, ISBN 3-11-012641-9.</ref>
Externe Identifikatoren/Datenbanken
CAS-Nummer Vorlage:CASRN (cis-Isomer) Vorlage:CASRN (trans-Isomer) ECHA-InfoCard PubChem 139594 ChemSpider 4516471 DrugBank Wikidata [[:d:|]]
Eigenschaften
Molare Masse	66,01 g·mol−1
Aggregatzustand	gasförmig
Dichte	4,6 g·l−1<ref name="webelementscis">cis-Stickstoff(I)-fluorid bei webelements.com</ref> 2,9 g·l−1<ref name="webelementstrans">trans-Stickstoff(I)-fluorid bei webelements.com</ref>
Schmelzpunkt	< −195 °C (cis-Isomer)<ref name="IS14" /> −172 °C (trans-Isomer)<ref name="IS14" />
Siedepunkt	−106 °C (cis-Isomer)<ref name="IS14" /> −111 °C (trans-Isomer)<ref name="IS14" />
Sicherheitshinweise
GHS-Gefahrstoffkennzeichnung keine Einstufung verfügbar<ref name="NV">Dieser Stoff wurde in Bezug auf seine Gefährlichkeit entweder noch nicht eingestuft oder eine verlässliche und zitierfähige Quelle hierzu wurde noch nicht gefunden.</ref>
Wenn nicht anders vermerkt, gelten die angegebenen Daten bei Standardbedingungen (0 °C, 1000 hPa).

Stickstoff(I)-fluorid ist eine chemische Verbindung bestehend aus den Elementen Stickstoff und Fluor mit der Summenformel N₂F₂ und zählt zu den Stickstoffhalogeniden. In der Verbindung besitzt Stickstoff die Oxidationsstufe +1.

Darstellung

Stickstoff(I)-fluorid kann aus der thermischen Zersetzung von Fluorazid erhalten werden. Hierbei zersetzt sich Fluorazid zu Stickstoff(I)-fluorid und molekularem Stickstoff.<ref name="howi" />

<math>\mathrm{2\ N_3F\ \xrightarrow {\Delta T}\ \ 2\ N_2\ +\ N_2F_2}</math>

Ein weiterer Syntheseweg besteht in der Umsetzung von Difluoramin mit Kaliumfluorid.<ref name="howi" />

<math>\mathrm{2\ HNF_2\ +\ 2\ KF\longrightarrow\ 2\ HNF_2\cdot KF}</math><math>\mathrm{\longrightarrow\ N_2F_2\ + \ 2\ KHF_2}</math>

Ebenfalls möglich ist die Reaktion von Natriumazid mit Fluor, bei der sich ebenfalls Stickstoff(III)-fluorid bildet.<ref name="brauer">Georg Brauer (Hrsg.), unter Mitarbeit von Marianne Baudler u. a.: Handbuch der Präparativen Anorganischen Chemie. 3., umgearbeitete Auflage. Band I, Ferdinand Enke, Stuttgart 1975, ISBN 3-432-02328-6, S. 200.</ref>

<math>\mathrm{ 2 \ NaN_3 + 2 \ F_2 \longrightarrow N_2F_2 + 2 \ N_2 + 2 \ NaF}</math>

Alternativ erfolgt die Darstellung über Photolyse von Tetrafluorhydrazin mit Brom<ref name="IS14"></ref>:

<chem>N2F4 ->[hv][Br_2] N2F2 + Nebenprodukte</chem>

Eigenschaften

Stickstoff(I)-fluorid ist bei Raumtemperatur ein farbloses Gas mit einem Geruch ähnlich dem von Stickstoffdioxid<ref name="brauer"/>, das über 300 °C in die Elemente zerfällt. Es existieren die cis- und die trans-Form als Isomere, die miteinander im thermodynamischen Gleichgewicht stehen. Die cis-Form ist hierbei das energetisch günstigere Isomer und liegt bei 25 °C zu 90 % vor.<ref name="howi" /> Die Verbindung reagiert mit Fluor unter Bildung von Stickstoff(III)-fluorid. Es ist gegen saure und alkalische Hydrolyse vollkommen beständig, wird jedoch von saurer Kaliumiodid-Lösung zersetzt.<ref name="brauer"/>

Der Abstand zwischen beiden Stickstoffatomen entspricht dem einer Doppelbindung (120,9 pm im cis-, 122,4 pm im trans-Isomer). Die N-F-Bindungslänge beträgt 140,9 pm für das cis- und 139,8 pm für das trans-Isomer, was der erwarteten Bindungslänge für eine Einfachbindung entspricht.<ref name="howi" />

Einzelnachweise

<references /> Vorlage:Klappleiste/Anfang Oxidationsstufe (III): Stickstofftrifluorid | Stickstofftrichlorid | Stickstofftribromid | Iodstickstoff

Andere Oxidationsstufen: Stickstoff(II)-fluorid | Distickstofftetrachlorid | Stickstoff(I)-fluorid | Distickstoffdichlorid

Halogenamine: Monofluoramin | Difluoramin | Monochloramin | Dichloramin | Monobromamin | Dibromamin | Monoiodamin | Diiodamin

Halogenazide: Fluorazid | Chlorazid | Bromazid | Iodazid Vorlage:Klappleiste/Ende