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氟氩化氢

化氢(HArF),为第一种稳定的氩化合物,在低温下是一种固态稳定物质,遇热又会分解成氩和氟化氢,于2000年8月由芬兰化学家马库·拉萨能(Markku Räsänen)领导的小组发现,在−265°C才能保持稳定,具有强酸性,熔点为−256°C,可溶于水形成氢氟氩酸。

简介

氟氩化氢,一种惰性气体元素氩的稳定化合物,分子式为HArF,可在40K(-233 ℃)的低温下保持稳定,遇热又会分解成氩和氟化氢。

性质

氟氩化氢在水中溶解度很大,和氢氟酸类似,但是氟氩配位化合物的碱性要远远小于氟化物。所以氢氟氩酸酸性比氢氟酸要强(和盐酸类似),其[ArF]-离子在水溶液中很稳定,显氧化还原惰性,仅限于用作实验室的分析试剂,是一种良好的活泼金属溶剂(因为氢氟氩酸能够溶解很多诸如铅、钛等活动性排在氢前面,一般酸却很难溶解的金属)。

氟氩化氢在−256℃会分解,将其在低温状态下用液态氮溶解,再加入冰吸收,取出冰融化即得氢氟氩酸,氢氟氩酸的浓度一般在10%~20%左右,饱和浓度不明,若温度超过40K,会发生爆炸性分解。

制作过程

氟氩化氢必须要在零下265℃的极端低温下才能实现,化学家把氩在碘化铯上冷却到接近0K,使之结成固体,然后导入氟化氢,以紫外线照射,经过红外光谱分析,发现氢原子、氟原子、氩原子之间已经产生了化学键,只是这个化合物太不稳定,很快就分解为氩和氟化氢。其中,氟氩化氢中原子通过3c-4e键结合,类似于HF2-。

重要价值

氟氩化氢的发现证明了惰性气体并不是完全“惰性”,它们也可以与其他元素形成化合物,如氙(Xe)、氪(Kr)和氩(Ar)在高压下可以展现出亲电和亲核性质。另外,惰性气体可广泛应用于工业、医疗、光学应用等领域,而合成惰性气体稳定化合物有助于科学家进一步研究惰性气体的化学性质及其应用技术。

参考资料

稀有气体.科普中国.2024-08-26

气体地球化学科普】维基百科-氩.科学网.2024-08-26

科普园地 | 氩同位素地球化学:探究地球演化和地质年代学工具. 矿物岩石地球化学通报.2024-08-26

氩气百科 关于氩气你了解多少 全面了解氩气 .碳纤维生产技术.2024-08-26

20世纪以来无机化学部分研究成果简述(下).化学加.2024-08-26

河南工人日报数字报