Tetrasauerstoffdifluorid

Tetrasauerstoffdifluorid ist eine anorganische chemische Verbindung des Sauerstoffs aus der Gruppe der Sauerstofffluoride. Sie besteht aus zwei über eine schwache OO-Bindung verbundenen O₂F-Molekülhälften. Es ist das Dimer des O₂F-Radikals.^[1]

Tetrasauerstoffdifluorid kann in zwei Schritten gewonnen werden. Im ersten Schritt werden hier photochemisch erzeugte Fluor-Atome mit Sauerstoff zur Reaktion gebracht, um Disauerstoffmonofluorid-Radikale zu erzeugen:^[4]

${\displaystyle \mathrm {2\ O_{2}+2\ F^{\cdot }\longrightarrow 2\ [O_{2}F]^{\cdot }} }$

Die dann anschließend in einer Gleichgewichtsreaktion zu Tetrasauerstoffdifluorid dimerisieren, dies geschieht bei Temperaturen unterhalb von −175 °C:^[1][4]

${\displaystyle \mathrm {2\ [O_{2}F]^{\cdot }\rightleftharpoons O_{4}F_{2}} }$

Parallel zersetzen sich die Disauerstoffmonofluorid-Radikale zu Disauerstoffdifluorid und Sauerstoff, wodurch sich das obige Gleichgewicht autonom auf die linke Seite verschiebt:^[4]

${\displaystyle \mathrm {2\ [O_{2}F]^{\cdot }\longrightarrow O_{2}+O_{2}F_{2}} }$

Tetrasauerstoffdifluorid ist als Feststoff dunkelrotbraun und besitzt einen Schmelzpunkt von −191 °C.^[1]

Es ist ein starkes Fluorierungs- und Oxidationsmittel, stärker noch als Disauerstoffdifluorid^[1], so vermag es z. B. Ag(II) zu Ag(III), oder Au(III) zu Au(V) zu oxidieren. Dieser Prozess bringt die entsprechenden Fluorid-Anionen ${\displaystyle {\ce {AgF4-}}}$ bzw. ${\displaystyle {\ce {AuF6-}}}$ hervor.^[1] Mit unedleren Stoffen führt die Oxidation selbst bei niedrigsten Temperaturen zu einer Explosion, z. B. wird elementarer Schwefel selbst bei −180 °C explosionsartig in Schwefelhexafluorid überführt.^[1]

Tetrasauerstoffdifluorid neigt ähnlich wie ${\displaystyle {\ce {[O2F]^{*}}}}$ oder ${\displaystyle {\ce {O2F2}}}$ dazu, mit Fluoridion-Akzeptoren wie Bortrifluorid (${\displaystyle {\ce {BF3}}}$) zu Salzen mit dem Oxygenyl-Ion (${\displaystyle {\ce {O2^+}}}$) zu reagieren.^[1] Im Falle von ${\displaystyle {\ce {BF3}}}$führt das zur Bildung von ${\displaystyle {\ce {O2+BF4-}}}$nach der Reaktionsgleichung:^[1]

${\displaystyle {\ce {O4F2 + 2BF3 -> 2O2+BF4-}}}$

Auch mit Arsenpentafluorid zeigt sich dieses Verhalten, hier führt es zu ${\displaystyle {\ce {O2+AsF6-}}}$.^[1]

1. ↑ ^{a b c d e f g h i j k} Grundlagen und Hauptgruppenelemente: Band 1: Grundlagen und Hauptgruppenelemente, Walter de Gruyter GmbH & Co KG eingeschränkte Vorschau in der Google-Buchsuche
2. ↑ Eintrag zu Sauerstoff-Fluoride. In: Römpp Online. Georg Thieme Verlag, abgerufen am 12. Juni 2017.
3. ↑ Dieser Stoff wurde in Bezug auf seine Gefährlichkeit entweder noch nicht eingestuft oder eine verlässliche und zitierfähige Quelle hierzu wurde noch nicht gefunden.
4. ↑ ^{a b c} Grundlagen und Hauptgruppenelemente: Band 1: Grundlagen und Hauptgruppenelemente, Walter de Gruyter GmbH & Co KG eingeschränkte Vorschau in der Google-Buchsuche