Структура и свойства гидродифторида аммония
Периодическая система / Методы синтеза ScF3, HfF4 и SnF2 / Литературный обзор / Структура и свойства гидродифторида аммония

NH4HF2 - бесцветное кристаллическое вещество, не имеющее запаха. Считается гигроскопичным, хотя и не образует кристаллогидратов. Важную роль здесь играет степень дисперсности: застывший расплав NH4HF2 не гигроскопичен.

Гидродифторид аммония образует ромбическую кристаллическую решетку с параметрами: а=0.840 нм, b=0.816 нм, с=0.367 нм; z=4, вычисленная плотность 1.505 г/см3. По структуре NH4HF2 близок к гидродифторидам щелочных металлов. Группы NH4+ связаны с атомом фтора водородными связями, причем каждый атом водорода образует две водородные связи с атомами азота и одну – с другим атомом фтора. Каждая группа NH4+ соседствует с двумя тетраэдрами из атомов фтора с расстояниями N-F 0.2822 и 0.2797 нм. В структуре NH4HF2 содержатся два различных по геометрии иона HF2- c примерно одинаковыми расстояниями F-H-F (0.2272 нм). Оба иона окружены 8 атомами водорода в виде искаженных тетраэдров.

Температура плавления NH4HF2 составляет 126.45 0С. Энтальпия плавления 19.096 0.008 КДж/моль. Для NH4HF2 характерно наличие большого термического эффекта предплавления (0.435 кДж/моль). Температура кипения NH4HF2 составляет 239.50С. Разложение жидкого NH4HF2 протекает с энергией активации 63 КДж/моль и энтальпией разложения 216 КДЖ/моль. Пары NH4HF2 состоят в основном из HF и NH3.

NH4HF2 хорошо растворим в воде, безводном HF и во фтористоводородной кислоте.

В химических реакциях NH4HF2 проявляет либо восстановительные свойства аммония, либо свойства фторид-иона и фтористого водорода. Реакции присоединения NH4HF2 делятся на две группы: присоединение NH$F с образованием фторметаллатов аммония (1)

mNH4HF2+MFn=(NH4)mMFn+m+mHF

и присоединения HF с образованием гидрофторидов щелочных металлов (2)

NH4HF2+MF=MHF2+NH3

Однако, наиболее специфичными для NH4HF2 являются реакции фторирования. Так расплавленный NH4HF2 – более энергичный фторирующий реагент, чем газообразный HF. Это подтверждается более глубоким фторированием и большей скоростью в случае NH4HF2. При использовании HF многие процессы можно остановить на стадии образования оксифторидов, а в случае NH4HF2 стадию образования оксифторометаллатов легко проскочить. С высоким тепловыделением NH4HF2 фторирует Si, Al,Zr,Nb,Ta. Более широк перечень изученных реакций фторирования оксидов и гидрооксидов. Описаны реакции NH4HF2 с карбонатами, оксалатами, ацетатами, нитратами, некоторыми сульфатами, хлоридами, фосфатами, силикатами, ванадатами ниобатами танталатами молибдатами вольфраматами и веществами других классов.

Смотрите также

Производство азотных удобрений
...

Моделирование газофазных процессов, протекающих при гетерогенно-каталитическом восстановлении оксидов азота
...

Применение радиоактивных изотопов в технике
...