Stickstoff(I)-fluorid

Stickstoff(I)-fluorid kann aus der thermischen Zersetzung von Fluorazid erhalten werden. Hierbei zersetzt sich Fluorazid zu Stickstoff(I)-fluorid und molekularem Stickstoff.[1]

${\displaystyle \mathrm {2\ N_{3}F\ {\xrightarrow {\Delta T}}\ \ 2\ N_{2}\ +\ N_{2}F_{2}} }$

Ein weiterer Syntheseweg besteht in der Umsetzung von Difluoramin mit Kaliumfluorid.[1]

${\displaystyle \mathrm {2\ HNF_{2}\ +\ 2\ KF\longrightarrow \ 2\ HNF_{2}\cdot KF} }$${\displaystyle \mathrm {\longrightarrow \ N_{2}F_{2}\ +\ 2\ KHF_{2}} }$

Ebenfalls möglich ist die Reaktion von Natriumazid mit Fluor, bei der sich ebenfalls Stickstoff(III)-fluorid bildet.[6]

${\displaystyle \mathrm {2\ NaN_{3}+2\ F_{2}\longrightarrow N_{2}F_{2}+2\ N_{2}+2\ NaF} }$

Alternativ erfolgt die Darstellung über Photolyse von Tetrafluorhydrazin mit Brom[4]:

${\displaystyle {\ce {N2F4 ->[hv][Br_2] N2F2 + Nebenprodukte}}}$

Stickstoff(I)-fluorid ist bei Raumtemperatur ein farbloses Gas mit einem Geruch ähnlich dem von Stickstoffdioxid[6], das über 300 °C in die Elemente zerfällt. Es existieren die cis- und die trans-Form als Isomere, die miteinander im thermodynamischen Gleichgewicht stehen. Die cis-Form ist hierbei das energetisch günstigere Isomer und liegt bei 25 °C zu 90 % vor.[1] Die Verbindung reagiert mit Fluor unter Bildung von Stickstoff(III)-fluorid. Es ist gegen saure und alkalische Hydrolyse vollkommen beständig, wird jedoch von saurer Kaliumiodid-Lösung zersetzt.[6]

Der Abstand zwischen beiden Stickstoffatomen entspricht dem einer Doppelbindung (120,9 pm im cis-, 122,4 pm im trans-Isomer). Die N-F-Bindungslänge beträgt 140,9 pm für das cis- und 139,8 pm für das trans-Isomer, was der erwarteten Bindungslänge für eine Einfachbindung entspricht.[1]

1. A. F. Holleman, E. Wiberg, N. Wiberg: Lehrbuch der Anorganischen Chemie. 101. Auflage. Walter de Gruyter, Berlin 1995, ISBN 3-11-012641-9.
2. cis-Stickstoff(I)-fluorid bei webelements.com
3. trans-Stickstoff(I)-fluorid bei webelements.com
4. Leon M. Zaborowski et al.: Chlorodifluoroamine and Difluorodiazene - B. Difluorodiazene (Dinitrogen difluoride). In: Aaron Wold and John K. Ruff (Hrsg.): Inorganic Syntheses. Band 14. McGraw-Hill Book Company, Inc., 1973, ISBN  07-071320-0 (defekt), S. 34–39 (englisch).
5. Dieser Stoff wurde in Bezug auf seine Gefährlichkeit entweder noch nicht eingestuft oder eine verlässliche und zitierfähige Quelle hierzu wurde noch nicht gefunden.
6. Georg Brauer (Hrsg.), unter Mitarbeit von Marianne Baudler u. a.: Handbuch der Präparativen Anorganischen Chemie. 3., umgearbeitete Auflage. Band I, Ferdinand Enke, Stuttgart 1975, ISBN 3-432-02328-6, S. 200.