Трифторид бору

Трифторид бору
Маса	1,1E−25 кг
Небезпечність місцевості	aldrin exposured
Хімічна формула	BF₃
Канонічна формула SMILES	B(F)(F)F
Енергія іонізації	2,5E−18 джоуль і 2,5E−18 джоуль
Дипольний момент	0 coulomb metre
Стандартна молярна ентропія	254 ± 0,05 Дж / (моль·К)
Температура плавлення	−196 ℉ і −126,8 °C
Точка кипіння	−148 ℉ і −101 °C
Тиск насиченої пари	5 066 250 Pa
Розчинність	106 g/100 g
Класифікація та маркування безпеки	NFPA 704: Standard System for the Identification of the Hazards of Materials for Emergency Response
Ідентифікатор PGCH	0062
Гранична порогова концентрація	3 mg/m³
IDLH	69,25 mg/m³
Трифторид бору у Вікісховищі

Структура ${\ce {BF3}}$.

Трифтори́д бо́ру — це бінарна неорганічна сполука з хімічною формулою ${\ce {BF3}}$. Фторид бору є токсичним безбарвним газом з різким запахом, димить на повітрі при взаємодії з вологою. ${\ce {BF3}}$ є кислотою Льюїса та універсальним будівельним блоком в органічному синтезі. Фторид бору має тригональну планарну структуру. ${\ce {D_{3h}}}$ симетрія підтверджується теорією ВЕПВО.

Трифторид бору має тригональну планарну симетрію з неповним електронним октетом в атомі Бору. Атоми фтору в ${\ce {BF3}}$ знаходяться у вершинах рівногостороннього трикутника. F-B-F кут зв'язку 120° і всі чотири атоми в молекулі ${\ce {BF3}}$ знаходяться в одній площині. Оскільки електронегативність бору складає 2,04 і 3,98 для фтору, атоми фтору відтягують електронну густину на себе, таким чином утворюючи частково негативний заряд на атомі фтору (δ-) і частково позитивний на атомі бору (δ+). Різниця в електронегативності між атомом фтору і бору складає 1,94 і це робить зв'язок між бором та фтором полярним. Фторид бору не має дипольного моменту через високу симетрію даної сполуки. ${\ce {BF3}}$ є ізоелектронним до карбонатного аніону.

Синтез

Трифторид бору отримують шляхом нагрівання суміші фтористого кальцію, борного ангідриду та концентрованої сульфатної кислоти:

3CaF₂ + B₂O₃ + 3H₂SO₄ → 2BF₃ + 3CaSO₄ + 3H₂O,

3CaF₂ + B₂O₃ + 6H₂SO₄ → 2BF₃ + 3Ca(HSO₄)₂ + 3H₂O.

Це найстаріший і найпоширеніший у лабораторній практиці спосіб. Ним користувався ще Деві, один із перших дослідників фтористого бору. Реакцію проводять зазвичай із застосуванням значного надлишку борного ангідриду (щоб уникнути утворення фтористого водню) та великого надлишку сульфатної кислоти.

Альтернативний спосіб одержання трифториду бору — це взмаємодія триоксиду бору з елементарним вуглецем і фтором.

${\ce {B2O3 + 3 C + 3 F2 -> 2 BF3 + 3 CO}}$

В лабораторії трифторид бору оторимують шляхом термічного розпаду бензин діазоінум тетрафтороборату.

${\ce {PhN2BF4 ->[{t}] BF3 + PhF + N2}}$

Хімічні властивості

Хімічні властивості BF₃ зумовлені здатністю приймати електронну пару і формувати координаційні ковалентні зв'язки. BF₃ формує комплекси типу [BX₄]^-.