二氟化氮

二氟化氮
识别
CAS号	3744-07-8 [1]
PubChem	138039
ChemSpider	121681
SMILES	[N](F)F
性质
化学式	F2N
摩尔质量	52 g·mol^−1
相关物质
相关氮的氟化物	三氟化氮 四氟化二氮 一氟化氮
若非注明，所有数据均出自标准状态（25 ℃，100 kPa）下。

二氟化氮, 又称二氟氨基自由基，是一种自由基，化学式 NF₂•。这个小分子和它的二聚体四氟肼存在平衡。^[2]

N₂F₄ ⇌ 2 NF₂•

其中，温度越高， NF₂• 的含量就越多（与二氧化氮一样）^[3]。

这种分子有奇数个电子，也足够稳定到可以在实验上研究。^[4]

性质

断裂N
2F
4的N–N键需要20.8 kcal/mol（87 kJ/mol）的能量。^[5]作为比较，N
2O
4的N–N键能为14.6 kcal/mol（61 kJ/mol）、N
2O
2中为10.2 kcal/mol（43 kJ/mol），N
2H
4中则为60 kcal/mol（250 kJ/mol）。N
2F
4的标准生成焓（ΔH_f）是8.227 kcal/mol（34.421 kJ/mol）。^[6]

在室温下，只有0.7%的N
2F
4会离解成NF
2。到了225 °C，99%的N
2F
4都会离解成NF
2。^[5]

NF
2的N–F键长为1.3494 Å，F–N–F键角为103.33°。^[7]

用处

二氟化氮是产生一氟化氙激发态激光的中间产物。三氟化氮是激光的制备原料，当三氟化氮被电子撞击时，会产生二氟化氮自由基和自由的氟离子:^[1]

NF₃ + e⁻ → NF₂ + F⁻

自由氟离子会和氙阳离子反应。^[1]

二氟化氮可以继续反应，生成一氟化氮和氟离子：

NF₂• + e⁻ → NF + F^−[1]

参考资料

1. Trainor, Daniel W. Electron dissociative attachment to nitrogen difluoride radicals. The Journal of Physical Chemistry. February 1989, 93 (3): 1134–1136. doi:10.1021/j100340a022. 
2. F Fluorine: Compounds with Oxygen and Nitrogen. Gmelin Handbook of Inorganic Chemistry 4. Berlin: Springer. 1986: 162 [29 August 2015]. ISBN 978-3-662-06341-5. doi:10.1007/978-3-662-06339-2. （原始内容存档于2020-06-23）.  （页面存档备份，存于互联网档案馆）
3. Johnson, Frederic A.; Colburn, Charles B. The Tetrafluorohydrazine-Difluoroamino Radical Equilibrium. Journal of the American Chemical Society. July 1961, 83 (14): 3043–3047. doi:10.1021/ja01475a018. 
4. Brown, R. D.; Burden, F. R.; Hart, B. T.; Williams, G. R. The electronic structure of the NF2 radical. Theoretica Chimica Acta. 1973, 28 (4): 339–353. doi:10.1007/BF00529015. 
5. Bohn, Robert K.; Bauer, Simon Harvey. An electron diffraction study of the structures of NF₂ and N₂F₄. Inorganic Chemistry. February 1967, 6 (2): 304–309. doi:10.1021/ic50048a024.  molecule dimensions and angles
6. Nitrogen difluoride NF₂(g). [2022-10-27]. （原始内容存档于2020-07-10）. 
7. Brown, R.D.; Burden, F.R.; Godfrey, P.D.; Gillard, I.R. Microwave spectrum of NF₂. Journal of Molecular Spectroscopy. August 1974, 52 (2): 301–321. Bibcode:1974JMoSp..52..301B. doi:10.1016/0022-2852(74)90121-0. 

扩展阅读

• Goodfriend, P.L.; Woods, H.P. The absorption spectrum of NF2. Journal of Molecular Spectroscopy. January 1964, 13 (1–4): 63–66. Bibcode:1964JMoSp..13...63G. doi:10.1016/0022-2852(64)90055-4. 
• Jacox, Marilyn E.; Milligan, Dolphus E.; Guillory, William A.; Smith, Jerry J. Matrix-isolation study of the vacuum-ultraviolet photolysis of NF3. Journal of Molecular Spectroscopy. August 1974, 52 (2): 322–327. Bibcode:1974JMoSp..52..322J. doi:10.1016/0022-2852(74)90122-2. 
• Heidner, R. F.; Helvajian, Henry; Koffend, J. Brooke. Tunable UV laser photolysis of NF2: Quantum yield for NF(a1Δ) production. The Journal of Chemical Physics. August 1987, 87 (3): 1520–1524. Bibcode:1987JChPh..87.1520H. doi:10.1063/1.453262. ^{[失效連結]}
• Papakondylis, Aristotle; Mavridis, Aristides. Electronic and geometrical structure of the NF2 radical (PDF). Chemical Physics Letters. December 1993, 216 (1–2): 167–172 [2020-06-23]. Bibcode:1993CPL...216..167P. doi:10.1016/0009-2614(93)E1254-E. （原始内容存档 (PDF)于2017-08-14）.  （页面存档备份，存于互联网档案馆）
• Cai, Z.-L.; Sha, G.-H.; Zhang, C.-H.; Huang, M.-B. Ab initio study of low-lying electronic states of the NF2 radical. Chemical Physics Letters. March 1991, 178 (2–3): 273–278. Bibcode:1991CPL...178..273C. doi:10.1016/0009-2614(91)87068-M.