Сера

Некоторые свойства галогенидов серы сопоставлены ниже:

	SF6	S2F10	SF5Cl	SF4	S2F2	SCl4	SCl2	S2Cl2	S2Br2
Агрегатное состояние	газ	жидк.	газ	газ	газ	нест.	жидк.	жидк.	жидк.
Цвет	бесцв.	бесцв.	бесцв.	бесцв.	бесцв.	бесцв.	красн.	бесцв.	красн.
Температура плавления °С	-50 давл.	-53	-64	-121	-133	-30	-121	-77	-40
Температура кипения, °С	-64 возг.	+29	-19	-37	+15	(разл.)	+60	+138	+57 (27 Па)

Большинство этих соединений образуется при взаимодействии элементов и легко разлагается водой.

Из образующихся соединений наиболее интересен газообразный при обычных условиях гексафторид SF6. Он бесцветен, не имеет запаха и не ядовит. От других галогенидов серы SF6 отличается своей исключительной химической инертностью. Как очень хороший газообразный изолятор, он находит применение в высоковольтных установках.

Рис. 7. Строение молекулы SF4.

Он образуется из элементов с большим выделением тепла (1208 кДж/моль) и термически устойчива до 800 °С. Его критическая температура равна 46 °С при критическом давлении 38 атм. Молекула SF6 неполярна и характеризуется высоким значением потенциала ионизации (19,3 в). Ее сродство к электрону оценивается в 142 кДж/моль. По строению она представляет собой октаэдр с серой в центре [d(SF) = 156 пм]. Средняя энергия связи S-F равна 322 кДж/моль.

Будучи менее всех других газов растворима в воде (примерно 1:200 по объему), гексафторид серы не реагирует не только с ней, но и с растворами NаОН или НСl. Металлическим натрием он разлагается лишь при повышенных температурах (но быстро реагирует при -64 °С с его растворами в жидком аммиаке). С водородом и кислородом SF6 не взаимодействует, но при нагревании ее с Н2S до 400 °С идет реакция по схеме:

SF6 + 3 Н2S = 6 НF + 4 S

Иодистым водородом SF6 легко разлагается по схеме:

SF6 + 8 НI = 6 НF + Н2S + 4I2

уже при 30 °С.

Фторид S2F10 образуется при взаимодействии элементов (теплота образования 2132 кДж/моль) в качестве примеси к SF6. По химическим свойствам S2F10 в общем похож на SF6, но отличается меньшей инертностью и очень ядовит (более, чем фосген). Взаимодействием S2F10 с Сl2, при нагревании может быть получен фторохлорид SF5Cl [d(SF) = 158, d(SСl) = 203 пм]. Он медленно гидролизуется водой и быстро — щелочами.

Тетрафторид серы (теплота образования из элементов 769 кДж/моль, энергия связи SF 339 кДж/моль) может быть получен по проводимой при 200-300 °С под давлением реакции:

S + 2 Cl2 + 4 NaF = 4 NaCl + SF4

Его молекула полярна и имеет строение деформированной тригональной бипирамиды (рис. 7), одна из позиций основания которой как бы заполнена свободной электронной парой атома серы. В отличие от инертного SF6, тетрафторид серы способен образовывать продукты присоединения, является хорошим фторирующим агентом, легко разлагается под действием воды и сильно ядовит. Совместным нагреванием СsF и SF4 (под давлением) был получен СsSF5.

Copyright © 2024 - All Rights Reserved - www.chemicalnow.ru