三氟化氯或 ClF3 是一种高活性和有毒的化合物，用于火箭推进剂、清洁剂以及化学反应中的氧化剂。与有机材料接触时会引起严重烧伤并自燃。
| 国际纯粹和应用化学联合会名称 | 三氟化氯 |
| 分子式 | 三氟化氯 |
| CAS 号 | 7790-91-2 |
| 同义词 | 氟化氯、三氟氯、三氯氟化物、氟氯、氯酰氟、氯化氟 |
| 乙酰胆碱 | InChI=1S/ClF3/c2-1(3)4 |
三氟化氯化学式
三氟化氯的化学式为ClF3，代表分子中的三个氟原子和一个氯原子。该公式可用于计算三氟化氯的摩尔质量、密度和其他物理性质。该式还表明了化合物中存在的原子的类型和数量，这对于理解其化学性质和反应性非常重要。
三氟化氯 摩尔质量
三氟化氯 (ClF3) 的摩尔质量为 92.45 g/mol。该值是通过将构成元素的原子量相加计算得出的，其中氯为 35.45 g/mol，氟为 37.996 g/mol。三氟化氯的摩尔质量在化学计算和确定给定样品中化合物的含量时很重要。
三氟化氯的沸点
标准压力下三氟化氯的沸点为11.75°C。这使其成为一种挥发性且高反应性的化合物，很容易蒸发并形成有毒烟雾。三氟化氯的低沸点归因于其分子之间的弱分子间力，使它们能够在相对较低的温度下分解并以气体形式逸出。
三氟化氯的熔点
标准压力下三氟化氯的熔点为 -76.3°C (-105.3°F)。这使得它在室温和压力下呈固体，但由于其高挥发性，它很容易升华并形成有毒烟雾。三氟化氯的低熔点归因于其分子之间的分子间力较弱，这使得它们能够在相对较低的温度下分解并变成气体。
三氟化氯密度g/ml
标准温度和压力 (STP) 下三氟化氯的密度为 1.77 g/mL。该值高于空气的值 (1.29 g/mL)，这使得三氟化氯是比空气密度更大的气体。三氟化氯的高密度是由于其分子量高于大气中大多数气体的分子量。
三氟化氯的分子量
三氟化氯的分子量为92.45 g/mol。该值是通过将构成元素的原子量相加计算得出的，其中氯为 35.45 g/mol，氟为 37.996 g/mol。三氟化氯的高分子量使其成为比空气重的致密气体。
三氟化氯的结构
三氟化氯具有三角双锥分子几何形状，中心氯原子在赤道位置与三个氟原子键合，在轴向位置有两个空位。这种结构产生极性分子，两个轴向位置具有部分正电荷，三个赤道位置具有部分负电荷。
| 外貌 | 无色至淡黄色气体或液体 |
| 比重 | 1.77 |
| 颜色 | 无色至淡黄色 |
| 闻 | 刺鼻且令人窒息的气味 |
| 摩尔质量 | 92.45 克/摩尔 |
| 密度 | 标准温度下 1.77 克/毫升 |
| 融合点 | -76.3°C (-105.3°F) |
| 沸点 | 11.75℃ |
| 闪点 | 不适用 |
| 水中溶解度 | 与水剧烈反应 |
| 溶解度 | 溶于硫酸、硝酸等氧化剂 |
| 蒸汽压力 | 20°C 时为 1.73 ATM |
| 蒸气密度 | 3.2（空气=1） |
| 蛋白激酶A | 不适用 |
| 酸碱度 | 不适用 |
三氟化氯的安全性和危险性
三氟化氯是一种高活性且危险的化合物。这会带来严重的健康和安全风险，应极其谨慎处理。与皮肤、眼睛和粘膜接触会引起严重烧伤、腐蚀和刺激。吸入其蒸气可能导致呼吸困难、咳嗽和胸痛。三氟化氯还可点燃并与有机材料、金属和水发生剧烈反应，引起爆炸和火灾。处理三氟化氯时应穿戴专门的防护装备，例如防化服和呼吸器，并且只能在经过培训的专业人员控制的通风良好的环境中使用。
| 危险符号 | 腐蚀性、氧化性 |
| 安全说明 | 远离热源、火花、明火、热表面和火源。穿戴防护服和设备。避免与皮肤，眼睛和衣服接触。不要吸入烟雾或蒸气。请勿摄入。仅在通风良好的区域使用。 |
| AN 标识符 | 1749 |
| 海关编码 | 281211 |
| 危险等级 | 8 |
| 包装组别 | 我 |
| 毒性 | 剧毒 |
三氟化氯的合成方法
氯气直接氟化可合成三氟化氯。氟化氢与氯气反应可合成三氟化氯。
直接氟化法是氯气和氟气的混合物在活性炭或其他惰性材料床上在高温下反应生成三氟化氯。
另一种方法涉及氟化氢和氯气之间的反应。在该方法中，两种气体在高温下通过催化剂，例如活性氧化铝或铂。两种气体之间的反应产生副产物三氟化氯和氯化氢。
四氟化硫和氯气在铁或镍等催化剂存在下在高温下反应，合成三氟化氯并产生副产物二氧化硫。
由于三氟化氯的危险性，每种方法都需要专用设备和小心操作。合成过程中必须通过适当的安全措施（例如防化服和通风系统）确保人员和环境的安全。
三氟化氯的用途
三氟化氯 (ClF3) 由于其高反应性和强氧化性而具有多种工业应用。
- ClF3 通过去除表面不需要的污染物和杂质来清洁和蚀刻硅和锗等半导体材料。
- ClF3 将氧化铀转化为六氟化铀，用于生产核燃料。六氟化铀经过浓缩后可用于核反应堆。
- 当与火箭推进剂中的肼或氢等其他氧化剂以及燃料系统的高能氧化剂结合使用时，ClF3 可以提高燃烧效率并产生更大的推力。
- ClF3 可增白纺织品和纸制品。
- ClF3 产生某些化学品，例如氟气和碳氟化合物。
由于其危险性，三氟化氯在所有应用中都应极其谨慎地处理，并且只能由经过培训的专业人员使用适当的安全设备和协议进行处理。
问题：
问：三氟化氯是极性的还是非极性的？
答：由于氯原子和氟原子之间的电负性不同，三氟化氯是极性分子。
问：如何扑灭三氟化氯？
答：三氟化氯可以用干沙、石墨或氯化钠来扑灭。切勿用水扑灭三氟化氯火灾，因为它会剧烈反应并释放有毒气体。
问：三氟化氯的路易斯结构？
答：ClF3 的路易斯结构由一个中心氯原子和三个氟原子包围组成。氯原子通过单键与三个氟原子中的每一个连接，并且氯原子上有一对电子。
问：三氟化氯分子中氯原子的形式电荷是多少？
答：三氟化氯中氯原子的形式电荷为零。氯原子有七个价电子并与三个氟原子键合，氟原子的电负性比氯更高。氯原子上的孤对电子不参与任何键合，因此在确定形式电荷时不予考虑。
问：三氟化氯会着火吗？
答：三氟化氯是一种高度反应性且易燃的物质，与有机材料甚至空气接触后会自燃。如果发生三氟化氯火灾，应使用干沙、石墨或氯化钠来灭火，切勿使用水，因为它会引起剧烈反应。如果发生三氟化氯火灾，撤离该地区并在暴露后立即就医也至关重要。