nitrato de flúor

El nitrato de flúor es un derivado inestable del ácido nítrico con la fórmula FNO_3. Es sensible a los golpes. ^{[ 1 ]} Debido a su inestabilidad, a menudo se produce a partir denitrato de clorosegún sea necesario. El nitrato de flúor es una molécula inerte que se cree que desempeña un papel importante en la química atmosférica. ^{[ 2 ]}

En 1935, el profesor George H. Cady fue el primero en sintetizar nitrato de flúor y desde entonces ha mantenido una larga y controvertida historia. En 1937, el químico y bioquímico estadounidense Linus Pauling y uno de sus primeros estudiantes de posgrado, Lawrence O. Brockway, utilizaron intensidades de difracción de electrones para determinar que la estructura del enlace oxígeno-flúor perpendicular al plano NO₂ _era una estructura no planar. Esto se confirmaría más tarde en 1963 y 1966 utilizando espectros infrarrojos. ^{[ 3 ]}

En un estudio realizado en 1995 por la Universidad de Tubinga (Alemania), se descubrió mediante difracción de electrones que el enlace nitrógeno-oxígeno es sorprendentemente largo, con una longitud aproximada de 150,7 ppm. Esta longitud probablemente se deba a la presencia de átomos electronegativos en comparación con otras estructuras similares, como el ácido nítrico. ^{[ 3 ]}

Aunque no se comprende del todo, se cree que FNO₃ formas como resultado de la recombinación termolecular deFOyNO₂ radicales. El nitrato de flúor se prepara mediante la agitación de flúor en su forma gaseosa, que burbujeará a través de ácido nítrico o KNO₃ sólido_.Debido a la naturaleza sensible a los golpes del compuesto, es necesario manipularlo con extrema precaución: ^{[ 4 ] [ 5 ]}

F₂ ₊ HNO₃ → _{FNO₃ +} HF

F₂ ₊ KNO₃ → _{FNO₃ +} KF

Se descompone en agua para formar oxígeno gaseoso, difluoruro de oxígeno , ácido fluorhídrico y ácido nítrico. ^{[ 1 ]}

En el nitrato de flúor, el átomo de oxígeno que une el nitrógeno y el flúor se encuentra en un estado de oxidación raro de 0 debido a que su electronegatividad es menor que la del flúor pero mayor que la del nitrógeno. El papel de la electronegatividad también es significativo en la estructura del nitrato de flúor. Mediante análisis de difracción de electrones, FNO_{Se determinó que 3} tenía una estructura planar con una longitud de enlace nitrógeno-oxígeno particularmente larga. ^{[ 6 ]}

El nitrato de flúor se ha relacionado con un mayor potencial de ionización debido a la centralidad del flúor. Este mayor potencial de ionización es indicativo de la ionización electrónica de orbitales de capas más profundas. ^{[ 5 ]}

Desde la década de 1990, el nitrato de flúor se ha estudiado como un factor crítico de la química atmosférica. Fue en este período cuando el nitrato de flúor comenzó a ser catalogado como una especie reservorio en la atmósfera. ^{[ 5 ]}

Se determinó que la relación entre el potencial de ionización y el orbital molecular más alto ocupado (HOMO) en el nitrato de flúor era significativa. En un estudio de 1996, los investigadores afirmaron que el potencial de ionización del HOMO en una molécula refleja su capacidad donadora de electrones, y que a medida que disminuye el potencial de ionización del HOMO, la capacidad donadora de electrones de la molécula aumenta y se fortalece. ^{[ 5 ]}

A pesar de la naturaleza inerte de la molécula, el estudio de 1996 afirma que el nitrato de flúor puede ser la mejor especie reservorio posible en el proceso de agotamiento del ozono. ^{[ 5 ]}

• Greenwood, Norman N.; Earnshaw, Alan (1997). Química de los elementos (2.ª  ed.). Butterworth-Heinemann. doi : 10.1016/C2009-0-30414-6 . ISBN 978-0-08-037941-8.