Sull’interazione del pentafluoruro di cloro con l’acqua

L’interazione di ClF5 con l’acqua in soluzioni anidre di fluoruro di idrogeno è stata studiata per mezzo della spettroscopia Raman. La reazione tra ClF5 e H2O produce un solo prodotto (ClO2F) indipendentemente dalla temperatura del processo, dalla quantità e dalla concentrazione delle sostanze chimiche. ClOF3 inoltre non si è formato durante l’interazione di ClF5 con idrati dei seguenti metalli: Ni, Mn, Al e Si e B2O3. Il meccanismo sarà discusso.

L’interazione nel sistema H3OBF4-HF-ClF5 nell’intervallo di temperatura 293-273 K risulta nella resa praticamente quantitativa di ClOF2BF4. La formazione di ClOF2BF4 è stata determinata principalmente da due reazioni successive H3OBF4+ClF5→ClOF2BF4+3HF (1) ClOF2BF4+H3OBF4→ClO2BF4+BF3+3HF (2)

Assumendo una reazione bimolecolare con k1⪢k2, =k1/k2 , la resa del prodotto finale è determinata dalla fase (1). Sotto k2⪢k1, =0 non c’è accumulo del prodotto.

La resa del prodotto dipende notevolmente dalla purezza del ClF5; entro l’intervallo di temperatura indicato la resa è costante.

L’influenza di ClF3 è spiegata dal procedere delle seguenti reazioni concomitanti H3OBF4+ClF3→ClOBF4+3HF (3) ClOBF4+ClF5→ClOF2BF4+ClF3 (4) 2ClOBF4→ClO2BF4+ClF+BF3 (5)

Con ClF5/ClF3>6 la diminuzione della concentrazione di H3OBF4 è compensata dalla formazione dell’intermedio ClOBF4 e la produzione di ClOF2BF4 non diminuisce.

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