El difluoruro de oxígeno es un compuesto químico con la fórmula OF₂ . Como predice la teoría VSEPR , la molécula adopta una geometría molecular angular . Es un oxidante fuerte y ha atraído la atención en cohetería por esta razón. [ 5 ] Con un punto de ebullición de −144,75 °C, OF₂ es el compuesto triatómico más volátil (aislable). [ 6 ] El compuesto es uno de los muchos fluoruros de oxígeno conocidos .
Preparación
El difluoruro de oxígeno se describió por primera vez en 1929; se obtuvo mediante la electrólisis de fluoruro de potasio fundido y ácido fluorhídrico que contenía pequeñas cantidades de agua . [ 7 ] [ 8 ] La preparación moderna implica la reacción del flúor con una solución acuosa diluida de hidróxido de sodio , con fluoruro de sodio como subproducto:
- 2 F 2 + 2 NaOH → DE 2 + 2 NaF + H 2 O
Estructura y enlaces
Se trata de una molécula con enlaces covalentes, geometría molecular curvada y un ángulo de enlace FOF de 103 grados. Sus potentes propiedades oxidantes se deducen del número de oxidación +2 del átomo de oxígeno , en lugar del habitual −2.
Reacciones
Por encima de 200 °C, el OF 2 se descompone en oxígeno y flúor mediante un mecanismo de radicales libres .
- 2 DE 2 → O 2 + 2 F 2
El OF₂ reacciona con muchos metales para producir óxidos y fluoruros . Los no metales también reaccionan: el fósforo reacciona con el OF₂ para formar PF₅ y POF₃ ; el azufre produce SO₂ y SF₄ ; y , de forma inusual para un gas noble , el xenón reacciona (a temperaturas elevadas) produciendo XeF₄ y oxifluoruros de xenón .
Las reacciones del difluoruro de oxígeno con haluros de hidrógeno o sales de haluro producen el halógeno libre. Por ejemplo:
4 HCl + OF 2 → 2 HF + H 2 O + 2 Cl 2
El difluoruro de oxígeno reacciona con el agua para formar ácido fluorhídrico :
- OF 2 + H 2 O → 2 HF + O 2
Puede oxidar el dióxido de azufre a trióxido de azufre y flúor elemental :
- OF 2 + SO 2 → SO 3 + F 2
Sin embargo , en presencia de radiación UV , los productos son fluoruro de sulfurilo ( SO₂F₂ ) y fluoruro de pirosulfurilo ( S₂O₅F₂ ) :
- OF 2 + 2 SO 2 → S 2 O 5 F 2
Seguridad
El difluoruro de oxígeno se considera un gas peligroso debido a sus propiedades oxidantes. Reacciona explosivamente con agua, sulfuro de hidrógeno , diborano y óxidos de nitrógeno . [ 9 ] El ácido fluorhídrico producido por la hidrólisis de OF 2 con agua es altamente corrosivo y tóxico, capaz de causar necrosis , lixiviación de calcio de los huesos y daño cardiovascular, entre una serie de otros efectos altamente tóxicos. Otros efectos de intoxicación aguda incluyen: edema pulmonar , hemorragia pulmonar, dolores de cabeza, etc. [ 10 ] La exposición crónica al difluoruro de oxígeno, al igual que la de otros químicos que liberan iones fluoruro, puede provocar fluorosis y otros síntomas de intoxicación crónica por fluoruro . El difluoruro de oxígeno puede estar asociado con daño renal. [ 10 ] El límite máximo de exposición en el lugar de trabajo es de 0,05 ppm. [ 11 ] [ 10 ]
Cultura popular
En la novela de ciencia ficción Camelot 30K de Robert L. Forward , el difluoruro de oxígeno se utilizaba como disolvente bioquímico por formas de vida ficticias que habitaban el cinturón de Kuiper del sistema solar . Si bien el OF₂ sería sólido a 30 K, las formas de vida alienígenas ficticias se describían como endotérmicas , manteniendo temperaturas corporales elevadas y sangre de OF₂ líquido mediante calentamiento radiotérmico .
Notas
- ↑ Esta es su temperatura crítica , que está por debajo de la temperatura ambiente ordinaria .
Referencias
- ↑ "monóxido de difluoruro; difluoruro de oxígeno, propiedades físicas, proveedores, CAS, MSDS, estructura, fórmula molecular, peso molecular, solubilidad, punto de ebullición, punto de fusión" . www.chemyq.com . Archivado del original el 14 de julio de 2014. Consultado el 1 de enero de 2013 .
- ↑ GHS: GESTIS 570242
- ↑ "Difluoruro de oxígeno" . Concentraciones inmediatamente peligrosas para la vida o la salud . Instituto Nacional para la Seguridad y Salud Ocupacional .
- 1 2 3 Guía de bolsillo del NIOSH sobre riesgos químicos. "#0475" . Instituto Nacional para la Seguridad y Salud Ocupacional (NIOSH).
- ↑ Forbes, Forrest S.; Van Splinter, Peter A. (2003). «Propulsores líquidos para cohetes». Enciclopedia de Ciencias Físicas y Tecnología . págs. 741–777 . doi : 10.1016/B0-12-227410-5/00385-9 . ISBN 978-0-12-227410-7.
- ↑ Greenwood, Norman N.; Earnshaw, Alan (1997). Química de los elementos (2.ª ed.). Butterworth-Heinemann. p. 819. doi : 10.1016/C2009-0-30414-6 . ISBN 978-0-08-037941-8.
- ^ Lebeau, P .; Damiens, A. (1929). "Sur un nouveau mode de préparation du fluorure d'oxygène" [ Un nuevo método de preparación de fluoruro de oxígeno ] . Comptes rendus hebdomadaires des séances de l'Académie des Sciences (en francés). 188 : 1253-1255 . Consultado el 21 de febrero de 2013 .
- ^ Lebeau, P .; Damiens, A. (1927). "Sur l'existence d'un composé oxygéné du fluor" [ La existencia de un compuesto oxigenado del flúor ] . Comptes rendus hebdomadaires des séances de l'Académie des Sciences (en francés). 185 : 652–654 . Archivado desde el original el 14 de abril de 2020 . Consultado el 21 de febrero de 2013 .
- ↑ "DIFLUORURO DE OXÍGENO | CAMEO Chemicals | NOAA" . cameochemicals.noaa.gov . Consultado el 14 de mayo de 2024 .
- 1 2 3 "1449" . www.kdocs.cn . Consultado el 14-05-2024 .
- ↑ "CDC - Guía de bolsillo del NIOSH sobre riesgos químicos - Difluoruro de oxígeno" . www.cdc.gov . Consultado el 14 de mayo de 2024 .
Enlaces externos
- Inventario Nacional de Contaminantes - Hoja informativa sobre fluoruro y sus compuestos
- Página de WebBook para OF 2
- Guía de bolsillo del CDC-NIOSH sobre riesgos químicos
- fluoruros de oxígeno
- Oxidadores de cohetes