Stickstoff(II)-fluorid

Strukturformel
Allgemeines
Name	Stickstoff(II)-fluorid
Andere Namen	Distickstofftetrafluorid Tetrafluorhydrazin
Summenformel	N2F4
CAS-Nummer	10036-47-2
Kurzbeschreibung	farbloses Gas[1]
Eigenschaften
Molare Masse	104,01 g·mol−1
Aggregatzustand	gasförmig
Dichte	4,6 kg·m−3[2]
Schmelzpunkt	−164,5 °C[1]
Siedepunkt	−73 °C[1]
Dampfdruck	2,40 MPa (20 °C)[3]
Sicherheitshinweise
EU-Gefahrstoffkennzeichnung [4] keine Einstufung verfügbar R- und S-Sätze R: siehe oben S: siehe oben
Soweit möglich und gebräuchlich, werden SI-Einheiten verwendet. Wenn nicht anders vermerkt, gelten die angegebenen Daten bei Standardbedingungen.

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Stickstoff(II)-fluorid, auch Distickstofftetrafluorid, ist eine chemische Verbindung der Elemente Stickstoff und Fluor mit der Summenformel N₂F₄. Stickstoff hat hier die Oxidationsstufe +2. Die Verbindung zählt zur Gruppe der Stickstoffhalogenide.

Darstellung

Stickstoff(II)-fluorid kann durch Reduktion von Stickstofftrifluorid synthetisiert werden. Hierzu wird es in einer Redox-Reaktion bei erhöhter Temperatur mit einem Metall, beispielsweise Kupfer, das zu Kupfer(I)-fluorid oxidiert wird, umgesetzt.^[1]

$\mathrm{2\ NF_3\ + \ 2\ M\ \xrightarrow {375 \cdot C}\ N_2F_4\ + \ 2\ MF}$

Eigenschaften

Es handelt sich bei Raumtemperatur um ein farbloses Gas, das bei −73 °C kondensiert und bei −164,5 °C erstarrt.

Zwei Konformere liegen im Gleichgewicht vor, die gauche- und die trans-Form. Analog zu Hydrazin ist die trans-Form, bei der die Fluoratome auf Lücke stehen, energetisch - in diesem Fall um etwa 2 kJ·mol⁻¹ - günstiger. Die Inversionsbarriere zwischen beiden Konformationen beträgt 12,5 kJ·mol⁻¹.^[1]

Die Bindungslänge zwischen den Stickstoffatomen beträgt 148 pm, die N-F-Bindungslänge 139 pm.^[1]

Stickstoff(II)-fluorid ist sehr reaktiv und ein starkes Fluorierungsmittel. Die N-N-Einfachbindung ist infolge der -I-Effekte durch die Fluorsubstituenten leicht radikalisch spaltbar. Mit brennbaren Stoffen wie Wasserstoff kann es heftig reagieren. Hydrolytisch ist es weniger stabil als Stickstofftrifluorid.

Verwendung

Stickstoff(II)-fluorid oxidiert elementares Lithium zu Lithiumfluorid und -nitrid.

$\mathrm{10\ Li\ + \ N_2F_4\longrightarrow\ 4\ LiF\ + \ 2\ Li_3N}$

Einzelnachweise

1. ↑ ^{a b c d e f} Arnold F. Holleman, Nils Wiberg: Lehrbuch der Anorganischen Chemie, 101. Auflage, de Gruyter, Berlin 1995, ISBN 3-11-012641-9.
2. ↑ Stickstoff(II)-fluorid bei weblements.com
3. ↑ Eintrag zu Stickstoff(II)-fluorid in der GESTIS-Stoffdatenbank des IFA, abgerufen am 27.10.2008 (JavaScript erforderlich)
4. ↑ In Bezug auf ihre Gefährlichkeit wurde die Substanz von der EU noch nicht eingestuft, eine verlässliche und zitierfähige Quelle hierzu wurde noch nicht gefunden.