Тетрафторид серы

Тетрафторид серы
Общие
Систематическое наименование	Тетрафторид серы
Традиционные названия	Фтористая сера
Хим. формула	SF4
Физические свойства
Состояние	бесцветный газ
Молярная масса	108,06 г/моль
Плотность	1,9191-3 г/см³
Термические свойства
Температура
• плавления	-124; -122; -121,0 °C
• кипения	-40; -38; -37 °C
Критическая точка	90,1 °C
Мол. теплоёмк.	70,98 Дж/(моль·К)
Энтальпия
• образования	-770 кДж/моль
Классификация
Рег. номер CAS	7783-60-0
PubChem	24555
SMILES	FS(F)(F)F
RTECS	WT4800000
Приведены данные для стандартных условий (25 °C, 100 кПа), если не указано иное.

Тетрафторид серы (фторид серы(IV)) — неорганическое соединение с формулой SF₄, бесцветный газ, реагирует с водой.

Получение

• Действие хлора под давлением на смесь серы и фторида натрия:

$\mathsf{S}\mathsf{+}\mathsf{4}\mathsf{N}\mathsf{a}\mathsf{F}\mathsf{+}\mathsf{2}\mathsf{C}{\mathsf{l}}_{\mathsf{2}}\stackrel{p,200-300^{o}C}{\to }\mathsf{S}{\mathsf{F}}_{\mathsf{4}}\mathsf{+}\mathsf{4}\mathsf{N}\mathsf{a}\mathsf{C}\mathsf{l}$

• Действие трифторида кобальта на серу:

$\mathsf{S}\mathsf{+}\mathsf{4}\mathsf{C}\mathsf{o}{\mathsf{F}}_{\mathsf{3}}\stackrel{350-400^{o}C}{\to }\mathsf{S}{\mathsf{F}}_{\mathsf{4}}\mathsf{+}\mathsf{4}\mathsf{C}\mathsf{o}{\mathsf{F}}_{\mathsf{2}}$

• Разложение дифторида дисеры:

$\mathsf{2}{\mathsf{S}}_{\mathsf{2}}{\mathsf{F}}_{\mathsf{2}}\stackrel{180^{o}C}{\to }\mathsf{S}{\mathsf{F}}_{\mathsf{4}}\mathsf{+}\mathsf{3}\mathsf{S}$

• Действие дихлорида серы на фторид натрия:

$\mathsf{3}\mathsf{S}\mathsf{C}{\mathsf{l}}_{\mathsf{2}}\mathsf{+}\mathsf{4}\mathsf{N}\mathsf{a}\mathsf{F}\stackrel{70^{o}C}{\to }\mathsf{S}{\mathsf{F}}_{\mathsf{4}}\mathsf{+}{\mathsf{S}}_{\mathsf{2}}\mathsf{C}{\mathsf{l}}_{\mathsf{2}}\mathsf{+}\mathsf{4}\mathsf{N}\mathsf{a}\mathsf{C}\mathsf{l}$

Физические свойства

Тетрафторид серы — бесцветный газ, термически устойчив до 700°С.

Растворяется в жидком фтористом водороде и бензоле.

Химические свойства

• Разлагается при сильном нагревании:

$\mathsf{3}\mathsf{S}{\mathsf{F}}_{\mathsf{4}}\stackrel{600-700^{o}C}{\to }\mathsf{2}\mathsf{S}{\mathsf{F}}_{\mathsf{6}}\mathsf{+}\mathsf{S}$

• Реагирует с влагой из воздуха:

$\mathsf{S}{\mathsf{F}}_{\mathsf{4}}\mathsf{+}{\mathsf{H}}_{\mathsf{2}}\mathsf{O}\stackrel{-40^{o}C}{\to }\mathsf{S}\mathsf{O}{\mathsf{F}}_{\mathsf{2}}\mathsf{+}\mathsf{2}\mathsf{H}\mathsf{F}$

• Реагирует с водой:

$\mathsf{S}{\mathsf{F}}_{\mathsf{4}}\mathsf{+}\mathsf{2}{\mathsf{H}}_{\mathsf{2}}\mathsf{O}\stackrel{}{\to }\mathsf{S}{\mathsf{O}}_{\mathsf{2}}\mathsf{+}\mathsf{4}\mathsf{H}\mathsf{F}$

• Реагирует с горячей азотной кислотой:

$\mathsf{S}{\mathsf{F}}_{\mathsf{4}}\mathsf{+}\mathsf{2}\mathsf{H}\mathsf{N}{\mathsf{O}}_{\mathsf{3}}\mathsf{+}\mathsf{2}{\mathsf{H}}_{\mathsf{2}}\mathsf{O}\stackrel{90^{o}C}{\to }{\mathsf{H}}_{\mathsf{2}}\mathsf{S}{\mathsf{O}}_{\mathsf{4}}\mathsf{+}\mathsf{2}\mathsf{N}{\mathsf{O}}_{\mathsf{2}}\mathsf{\uparrow }\mathsf{+}\mathsf{4}\mathsf{H}\mathsf{F}\mathsf{\uparrow }$

• Реагирует с щелочами:

$\mathsf{S}{\mathsf{F}}_{\mathsf{4}}\mathsf{+}\mathsf{6}\mathsf{N}\mathsf{a}\mathsf{O}\mathsf{H}\stackrel{}{\to }\mathsf{N}{\mathsf{a}}_{\mathsf{2}}\mathsf{S}{\mathsf{O}}_{\mathsf{3}}\mathsf{+}\mathsf{4}\mathsf{N}\mathsf{a}\mathsf{F}\mathsf{+}\mathsf{3}{\mathsf{H}}_{\mathsf{2}}\mathsf{O}$

• При повышенном давлении и катализаторе реагирует с кислородом:

$\mathsf{2}\mathsf{S}{\mathsf{F}}_{\mathsf{4}}\mathsf{+}{\mathsf{O}}_{\mathsf{2}}\stackrel{N{O}_2,200^{o}C}{\to }\mathsf{2}\mathsf{S}\mathsf{O}{\mathsf{F}}_{\mathsf{4}}$

Применение

С помощью тетрафторида серы производят фторирование различных соединений: он способен замещать фтором группу OH в спиртах, кислород в группе CO альдегидов, кислот, кетонов и даже замещать атом кислорода и группу OH в карбоксильной группе тремя атомами фтора [1].

Безопасность

Тетрафторид серы очень ядовит. Реагируя со влагой воздуха, он образует пары фтористого водорода, глубоко поражающего живые ткани, а также сернистый газ. SF₄ даже в малых количествах сильно раздражает глаза и слизистые мембраны, оказывает отравляющее действие при вдыхании. Поражает лёгкие, верхнюю часть пищеварительного тракта, кожу. [2]

Литература

• Справочник химика / Редкол.: Никольский Б.П. и др.. — 3-е изд., испр. — Л.: Химия, 1971. — Т. 2. — 1168 с.
• Химическая энциклопедия / Редкол.: Кнунянц И.Л. и др.. — М.: Советская энциклопедия, 1995. — Т. 4. — 639 с. — ISBN 5-82270-092-4.
• Лидин Р.А. и др. Химические свойства неорганических веществ: Учеб. пособие для вузов. — 3-е изд., испр. — М.: Химия, 2000. — 480 с. — ISBN 5-7245-1163-0.