O fluoreto de nitrogênio é um composto químico altamente reativo composto de nitrogênio e flúor. É usado na indústria de semicondutores para processos de gravação e limpeza a plasma.
| Nome IUPAC | Fluoreto de nitrogênio |
| Fórmula molecular | NF |
| Número CAS | 13967-06-1 |
| Sinônimos | Monofluoreto de nitrogênio, fluoreto de nitrogênio (II), fluoreto de nitrogênio (NF), ONU 2451, EINECS 232-013-4 |
| InChI | InChI=1S/FN/c1-2 |
Massa molar de fluoreto de nitrogênio
A massa molar do fluoreto de nitrogênio (NF) é 33,005 g/mol. É um gás leve, incolor, muito reativo devido à diferença de eletronegatividade entre o nitrogênio e o flúor. Sua massa molar deriva das massas atômicas do nitrogênio e do flúor, que são 14,007 g/mol e 18,998 g/mol, respectivamente. O pequeno tamanho da molécula a torna uma candidata ideal para uso na indústria de semicondutores, onde é utilizada em processos de gravação e limpeza a plasma.
Ponto de ebulição do fluoreto de nitrogênio
O fluoreto de nitrogênio tem um ponto de ebulição de -129,6°C (-201,3°F). Nessa temperatura, passa do estado gasoso para o estado líquido. O fluoreto de nitrogênio tem um ponto de ebulição baixo devido às suas forças intermoleculares fracas, que são principalmente forças de Van der Waals. Este baixo ponto de ebulição o torna um composto volátil e muito reativo que deve ser manuseado com cuidado.
Ponto de fusão do fluoreto de nitrogênio
O fluoreto de nitrogênio tem um ponto de fusão de -206,5°C (-339,7°F). Nessa temperatura, ele passa do estado sólido para o líquido. O baixo ponto de fusão é devido a forças intermoleculares fracas entre as moléculas, que são principalmente forças de Van der Waals. O baixo ponto de fusão do fluoreto de nitrogênio também o torna muito reativo e volátil.
Densidade de fluoreto de nitrogênio g/ml
A densidade do fluoreto de nitrogênio é 1,49 g/mL em temperatura e pressão padrão (STP). Essa densidade é relativamente alta em comparação com outros gases devido ao pequeno tamanho da molécula e à presença de dois átomos. A alta densidade do fluoreto de nitrogênio o torna um candidato ideal para uso na indústria de semicondutores, onde é utilizado em processos de gravação e limpeza a plasma.
Peso molecular do fluoreto de nitrogênio
O peso molecular do fluoreto de nitrogênio é 33,005 g/mol. Este valor é derivado da soma das massas atômicas do nitrogênio e do flúor, que são 14,007 g/mol e 18,998 g/mol, respectivamente. O pequeno tamanho da molécula e o peso molecular relativamente baixo a tornam uma candidata ideal para uso na indústria de semicondutores.
Estrutura do fluoreto de nitrogênio
O NF possui uma estrutura molecular linear, com o átomo de nitrogênio no centro e o átomo de flúor em cada extremidade. A ligação entre os átomos de nitrogênio e flúor é uma ligação covalente e a molécula tem natureza polar devido à diferença de eletronegatividade entre os dois átomos. A molécula tem um momento dipolar, o que a torna muito reativa e com probabilidade de formar ligações químicas com outras moléculas.
Fórmula de fluoreto de nitrogênio
A fórmula química do fluoreto de nitrogênio é NF. Esta fórmula indica que a molécula é composta por um átomo de nitrogênio e um átomo de flúor. A molécula possui estrutura linear e natureza polar devido à diferença de eletronegatividade entre os dois átomos. A fórmula NF é comumente usada na indústria de semicondutores, onde é usada para processos de gravação e limpeza a plasma.
| Aparência | Gás incolor ou líquido amarelo pálido |
| Gravidade Específica | 1,49 (em STP) |
| Cor | Incolor |
| Cheiro | Acre |
| Massa molar | 33,005 g/mol |
| Densidade | 1,49 g/mL (nas CNTP) |
| Ponto de fusão | -206,5°C (-339,7°F) |
| Ponto de ebulição | -129,6°C (-201,3°F) |
| Ponto flash | Não aplicável |
| Solubilidade em Água | Reage com água |
| Solubilidade | Solúvel em solventes orgânicos |
| Pressão de vapor | 298,5kPa a 25°C |
| Densidade do vapor | 1,44 (ar = 1) |
| pKa | Não aplicável |
| pH | Não aplicável |
Segurança e perigos do fluoreto de nitrogênio
O fluoreto de nitrogênio (NF) representa um risco significativo à segurança devido à sua natureza altamente reativa e tóxica. A exposição ao NF pode causar queimaduras graves e irritação na pele, olhos e trato respiratório. O NF é um oxidante forte e pode inflamar ou explodir em contato com materiais orgânicos, como roupas, papel ou madeira. Além disso, pode reagir violentamente com água e outros produtos químicos, liberando vapores e gases tóxicos. Medidas de segurança apropriadas, incluindo o uso de roupas de proteção, proteção e procedimentos adequados de manuseio e armazenamento, devem ser implementadas ao trabalhar com NF respiratório para minimizar o risco de exposição e de lesões.
| Símbolos de perigo | Oxidante |
| Descrição de segurança | Manter afastado de materiais combustíveis, calor, faíscas e chamas abertas. |
| Use roupas de proteção, luvas e proteção para os olhos/face. | |
| Em caso de incêndio, utilize extintores de água, pó químico seco ou dióxido de carbono. | |
| Identificadores AN | UN2468 (para gás), UN3263 (para líquido) |
| Código SH | 2811.22.00 |
| Classe de perigo | 5.1 (substâncias oxidantes) |
| Grupo de embalagem | II (para gás), III (para líquido) |
| Toxicidade | O NF é altamente tóxico e pode causar queimaduras graves e irritação na pele, olhos, |
| e trato respiratório. A ingestão ou inalação pode ser fatal. |
Métodos para a síntese de fluoreto de nitrogênio
Na produção de monofluoreto de nitrogênio, a extração de um átomo de flúor do difluoreto de nitrogênio (NF2) por espécies radicais (H, O, N, CH3) gera eficientemente um radical para longa duração de propagação de cadeia. No entanto, o produto final contém impurezas radicais que catalisam a sua decomposição.
Para obter um produto mais puro, pode ser utilizada a técnica menos eficiente, mas mais pura, de decomposição da azida. Isto envolve a decomposição induzida por choque da azida de flúor, que pode ser formada in situ pela reação do flúor atômico com ácido hidrazóico, em NF e N2.
Durante a produção de NF, é importante implementar medidas de segurança adequadas, incluindo a utilização de equipamento e vestuário de proteção adequados, e garantir ventilação adequada para minimizar a exposição a materiais e produtos químicos perigosos.
Usos do fluoreto de nitrogênio
O fluoreto de nitrogênio (NF) tem diversas aplicações em diversas indústrias.
O NF é usado principalmente como agente de fluoração na deposição de filmes finos de nitreto de silício e outros materiais em superfícies na produção de semicondutores e produtos eletrônicos.
A indústria aeroespacial utiliza o NF como propulsor de foguetes devido ao seu alto poder oxidante e baixo peso molecular, tornando-o um combustível eficiente. Também é usado como aditivo em combustível de foguete para melhorar a combustão e aumentar o empuxo.
Na indústria médica, o NF desempenha um papel na síntese de alguns produtos farmacêuticos e em experiências laboratoriais como reagente. Além disso, serve como agente esterilizante para equipamentos médicos devido às suas fortes propriedades oxidantes.
A produção especial de vidro e cerâmica utiliza NF como agente fundente para diminuir o ponto de fusão do material e melhorar suas propriedades.
No entanto, a natureza altamente reativa e tóxica do NF apresenta riscos de segurança significativos. Portanto, é importante implementar medidas de segurança adequadas, incluindo o uso de equipamentos de proteção e procedimentos de manuseio adequados ao trabalhar com NF, para minimizar o risco de exposição e lesões.