Фторид брома(III)

Строение молекулы BrF₃

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:[1]

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

Дипольный момент молекулы составляет 1.19 Дебая.

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

${\displaystyle {\mathsf {BrF_{3}\rightleftarrows BrF_{2}^{+}+BrF_{4}^{-}}}}$

• 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:

${\displaystyle {\mathsf {KF+BrF_{3}\rightarrow KBrF_{4}}}}$

• Трифторид брома можно получить из простых веществ при комнатной температуре (20 °C)

${\displaystyle {\mathsf {Br_{2}+3F_{2}\rightarrow 2BrF_{3}}}}$

• Также, трифторид брома является продуктом диспропорционирования монофторида брома. При этом также образуется свободный бром:

${\displaystyle {\mathsf {3BrF\rightarrow BrF_{3}+Br_{2}}}}$[3]

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.[4]
• На основе системы литий/трифторид брома разрабатывается достаточно перспективный источник тока.[5]
• Также трифторид можно использовать для травления кристаллов кремния в газовой фазе, что может успешно применяться для производства различных полупроводниковых приборов.[6]
• Успешно применяется в ядерной промышленности для получения и разделения фторидов урана, а также является перспективным для переработки ядерного топлива:

${\displaystyle {\mathsf {2U+5BrF_{3}\rightarrow 2UF_{6}+3BrF+Br_{2}}}}$

• 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:

${\displaystyle {\mathsf {MeCl_{3}+3KHF_{2}\rightarrow K_{3}MeF_{6}\downarrow +3HCl}}}$

Трифторид брома является достаточно опасным веществом. Среди опасностей связанных с применением этого вещества можно выделить следующие:[7]:

• Вероятность взрыва от удара, трения или искры.
• Токсичен для вдыхания и попадания внутрь организма.
• Оставляет серьёзные плохозаживающие ожоги при попадании на кожу.

• Фтор
• Бром
• Фторид брома(I)
• Фторид брома(V)

• 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.